Διδάσκουσα: Χριστίνα Σιοντόρου
Κωδικός Μαθήματος: ΤΕΤΕΧ04
Εξάμηνο: 8ο επ. (Εαρινό)
Απαιτούμενα: –
Γλώσσα Διδασκαλίας: Ελληνικά
Αριθμός Ευρωπαϊκών Πιστωτικών Μονάδων (ECTS): 5,5
ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ
Οι νέες τεχνολογίες στους τομείς της ιατρικής, περιβαλλοντικής και μοριακής βιοτεχνολογίας θα συζητηθούν στο πλαίσιο των πιθανών επιπτώσεών τους στην εξέλιξη προϊόντων και υπηρεσιών, στην ανάπτυξη προϊόντων, στις ερευνητικές τεχνικές και στις διαδικασίες παραγωγής. Μέσω διαλέξεων, εργαστηρίων και μιας ομαδικής εργασίας, οι φοιτητές/τριες θα κατανοήσουν τις έννοιες και τα εργαλεία της βιοτεχνολογίας καθώς και τον τρόπο με τον οποίο ο ταχύτατα εξελισσόμενος επιστημονικός χώρος μεταφράζεται σε εμπορεύσιμα προϊόντα που προωθούν την παγκόσμια κοινωνική, οικονομική και περιβαλλοντική ανάπτυξη.
Κατά τη διάρκεια του μαθήματος, οι φοιτητές/τριες:
- κατανοούν την έκταση και τη σημασία της παγκόσμιας βιοτεχνολογικής βιομηχανίας,
- εξοικειώνονται με την επιστήμη και την τεχνολογία που υποστηρίζουν τους κύριους βιοτεχνολογικούς τομείς,
- αναγνωρίζουν τις δυνατότητες του βιοτεχνολογικού τομέα στην παραγωγή προϊόντων,
- κατανοούν ζητήματα βιοηθικής,
- γνωρίζουν τις βασικές αρχές της διαμόρφωσης πολιτικής σε εθνικό και διεθνές επίπεδο,
- αποκτούν πρακτικές δεξιότητες στον τομέα της βιοτεχνολογίας.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές/τριες:
- Θα είναι εξοικειωμένοι με τη βιοτεχνολογία, τις μεθόδους και τα εργαλεία αυτής, προκειμένου να εργασθούν ως απόφοιτοι στο βιοτεχνολογικό τομέα.
- Θα μπορούν να διαχειρίζονται συστήματα ποιότητας και ασφάλειας τροφίμων.
- Θα αντιλαμβάνονται, από την διαχειριστική άποψη, την διελκυστίνδα μεταξύ καινοτομίας και κινδύνου επένδυσης στον βιοτεχνολογικό τομέα.
- Θα αντιλαμβάνονται και θα μπορούν να διαχειριστούν θέματα βιοασφάλειας.
- Θα αντιλαμβάνονται και θα μπορούν να διαχειριστούν θέματα βιοηθικής.
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του εργαστηριακού μέρους, οι φοιτητές/τριες θα πρέπει να είναι σε θέση:
- Να διαμορφώνουν και να χρησιμοποιούν υποδείγματα για τον ποιοτικό έλεγχο βιοτεχνολογικών προϊόντων.
- Να επεξεργάζονται και να αξιολογούν εργαστηριακά αποτελέσματα ελέγχου υλικών βιολογικής προέλευσης (κινητική ενζύμων, βιοαισθητηριακός έλεγχος, προσομοίωση βιοδιεργασιών, μετρήσεις περιβαλλοντικών παραμέτρων, μοριακή μοντελοποίηση).
ΣΤΟΧΟΙ & ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
Το μάθημα περιλαμβάνει θεωρητική διδασκαλία (διαλέξεις) και Εργαστήριο και καλύπτει τα ακόλουθα:
- Τεχνολογία βιολογικών συστημάτων
- Βιομηχανία της βιοτεχνολογίας
- Μηχανική βιοδιεργασιών
- Ενζυμική βιοτεχνολογία
- Εφαρμογές της βιοτεχνολογίας στη βιομηχανία τροφίμων
- Συστήματα διαχείρισης ποιότητας και συστήματα διαχείρισης ασφάλειας τροφίμων στη βιομηχανία
- Περιβαλλοντικές εφαρμογές βιοτεχνολογίας
- Φαρμακευτική & ιατρική βιοτεχνολογία
- Βιοτεχνολογικές εφαρμογές στη βιομηχανία
- Η βιοτεχνολογία στο αγροτοβιομηχανικό σύστημα
- Η βιοτεχνολογία στον ενεργειακό τομέα
- Βιοασφάλεια
- Βιοπληροφορική
- Γαλάζια βιοτεχνολογία
- Βιοϊατρική
- Βιοαγροοικονομία
- Τεχνολογία υλικών
- Νανοτεχνολογία
Οι φοιτητές/τριες οργανώνονται σε τριμελείς ομάδες για την εκπόνηση εργασίας σε συγκεκριμένη θεματολογία, η οποία αναρτάται στο eclass την 2η εβδομάδα των μαθημάτων. Στο eclass αναρτώνται, επίσης, οι προδιαγραφές της εργασίας, τα κριτήρια αξιολόγησης και αρκετά υποδείγματα.
Τα εργαστήρια διεξάγονται στο Εργαστήριο Προσομοίωσης Βιομηχανικών Διεργασιών, με σκοπό την εξοικείωση των φοιτητών/τριών με τη θεματολογία του μαθήματος και την πρακτική τους εξάσκηση στη διαχείριση υλικών και συστημάτων βιολογικής προέλευσης στη διαγνωστική, στον ποιοτικό έλεγχο, στις διεργασίες, στην έρευνα, κλπ. Το λογισμικό που χρησιμοποιείται είναι το MS EXCEL ή κάποιο ισοδύναμο (Open Office, κλπ.), καθώς και εξειδικευμένο λογισμικό που αναπτύχθηκε για τις ανάγκες του Εργαστηρίου ή/και εξειδικευμένο λογισμικό ελεύθερης πρόσβασης. Οι φοιτητές/τριες εκπαιδεύονται στα εργαστήρια με σύστημα εκ περιτροπής.
Επιπλέον, στο eclass αναρτώνται σε ηλεκτρονική μορφή άρθρα, οπτικοακουστικό υλικό διαλέξεων, διαδικτυακές διευθύνσεις για χρήσιμες πληροφορίες, ασκήσεις και μελέτες περίπτωσης για την εξάσκηση των φοιτητών/τριών.
ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
- Βιβλίο [41956116]: Βιοτεχνολογία και βιομηχανικές ζυμώσεις, Η. Νεραντζής, Π.Ταταρίδης, Σ. Λογοθέτης
- Βιβλίο [18548933]: Διεργασίες στη βιοτεχνολογία, Α. Ζουμπούλης, Κ.Α. Μάτης
ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ / ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ
- 50% από τις γραπτές εξετάσεις
- 30% από την εργασία
- 10% από την ενεργή συμμετοχή στο μάθημα
- 10% από την ενεργή συμμετοχή στο εργαστήριο
Η εξεταστέα ύλη του μαθήματος ανακοινώνεται στο eclass μετά το τελευταίο μάθημα του εξαμήνου. Ο τελικός βαθμός του μαθήματος διαμορφώνεται ως εξής:
- Κατά 50% από τον βαθμό της γραπτής εξέτασης, δίωρης διάρκειας, στην εξεταστική περίοδο του εαρινού εξαμήνου και, σε περίπτωση αποτυχίας, στην επαναληπτική εξεταστική περίοδο του Σεπτεμβρίου
- Κατά 30% από την εργασία
- Κατά 10% από την ενεργή συμμετοχή των φοιτητών/τριών στο μάθημα
- Κατά 10% από τη συμμετοχή των φοιτητών/τριών στο εργαστήριο
Η γραπτή εξέταση περιλαμβάνει την επίλυση προβλημάτων/ασκήσεων, ερωτήσεις σύντομης απάντησης και διεξάγεται με ανοικτά βιβλία.
Οι φοιτητές/τριες με ειδικές μαθησιακές δυσκολίες στην γραφή και στην ανάγνωση (όπως αυτές πιστοποιούνται και χαρακτηρίζονται από αρμόδιο φορέα) εξετάζονται βάσει της προβλεπόμενης από το Τμήμα διαδικασίας.
ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ & ΜΑΘΗΣΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ
Διδασκαλία: Διαλέξεις με σύγχρονα οπτικοακουστικά μέσα, υποστήριξη μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας eclass
Εργαστηριακή εκπαίδευση: Χρήση λογισμικού ανοικτής πρόσβασης και εξειδικευμένο λογισμικό
Επικοινωνία με τους φοιτητές: email, πλατφόρμα eclass
ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΟ ΠΛΑΝΟ
Η οργάνωση του μαθήματος γίνεται ως εξής:
| Εβδομάδα | Περιεχόμενα Μαθήματος |
|---|---|
| 1η | Η τεχνολογία βιολογικών συστημάτων και η βιομηχανία της βιοτεχνολογίας.
Δημιουργία ομάδων για την ανάθεση εργασιών. |
| 2η | Μηχανική βιοδιεργασιών: βιοαντιδραστήρες, σχεδιασμός, βελτιστοποίηση, κλιμάκωση μεγέθους, μεταφορά μάζας σε βιοχημικά συστήματα, το πρόβλημα του αφρισμού, μέθοδοι αποστείρωσης.
Ανάθεση εργασιών. |
| 3η | Ενζυμική βιοτεχνολογία: πηγές, καθήλωση, κινητική ενζυμικών αντιδράσεων, απενεργοποίηση, μηχανισμοί δράσης, μοριακός σχεδιασμός. |
| 4η | Μικροβιακή βιοτεχνολογία: καλλιέργεια, κινητική κυττάρων, βιομετατροπές, προσδιορισμός της βιομάζας και των μεταβολικών προϊόντων. |
| 5η | Εφαρμογές της βιοτεχνολογίας στη βιομηχανία τροφίμων: ζυμούμενα τρόφιμα και προϊόντα, συντήρηση προϊόντων, εμπλουτισμένα προϊόντα διατροφής. |
| 6η | Συστήματα διαχείρισης ποιότητας και συστήματα διαχείρισης ασφάλειας τροφίμων στη βιομηχανία: Αξιολόγηση Κινδύνων & Κρίσιμα Σημεία Ελέγχου (HACCP). |
| 7η | Περιβαλλοντικές εφαρμογές βιοτεχνολογίας: περιβαλλοντική αποκατάσταση, επεξεργασία αποβλήτων, βιοδείκτες, περιβαλλοντική μετρολογία. |
| 8η | Φαρμακευτική & ιατρική βιοτεχνολογία: βιοφάρμακα, στοχευμένες θεραπείες, συστήματα χορήγησης φαρμάκων, σύγχρονη διαγνωστική. |
| 9η | Βιοτεχνολογικές εφαρμογές στη βιομηχανία: βιοκαταλύτες, βιοδιεργασίες, βιοϋλικά, μονοκυτταρικές πρωτεΐνες. |
| 10η | Η βιοτεχνολογία στο αγροτοβιομηχανικό σύστημα: καλλιέργεια & παραγωγή, ζωοτεχνία, υδατοκοκαλλιέργεια, γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα, αγροχημεία. |
| 11η | Η βιοτεχνολογία στον ενεργειακό τομέα: βιοκαύσιμα. |
| 12η | Σύγχρονες τάσεις στην βιοτεχνολογική έρευνα: βιοασφάλεια, βιοπληροφορική, γαλάζια βιοτεχνολογία, βιοϊατρική, βιοαγροοικονομία, τεχνολογία υλικών, νανοτεχνολογία.
Παράδοση εργασιών. |
| 13η | Κοινωνικο-οικονομική διάσταση και κρίσιμα θέματα του βιοτεχνολογικού τομέα: πολιτική, νομοθεσία, ιχνηλασιμότητα, βιοηθική, πνευματικά δικαιώματα. |
Το πρόγραμμα των εργαστηρίων αναρτάται στην ιστοσελίδα του μαθήματος και στο eclass στην αρχή του εξαμήνου και περιλαμβάνει τα ακόλουθα:
Εργαστήριο: Εργαστήριο Προσομοίωσης Βιομηχανικών Διεργασιών
| Εβδομάδα | Περιεχόμενα Εργαστηριακού Μαθήματος |
|---|---|
| 3η | Εκτίμηση κινητικών παραμέτρων ενζυμικών αντιδράσεων. |
| 4η | Βελτιστοποίηση συστήματος βιολογικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. |
| 5η | Προσομοίωση βιοδιεργασιών: παραγωγή πενικιλίνης. |
| 7η | Προσδιορισμός υπεροξειδίου με βιοαισθητήρα υπεροξειδάσης. |
| 8η | Προσομοίωση και έλεγχος των μεταβολικών οδών – Εφαρμογή του προγράμματος Gepasi |
| 9η | Μέτρηση BOD/COD αποβλήτων. |
| 12η | Εφαρμογή του προγράμματος μοριακής μοντελοποίησης pyMOL στη διερεύνηση της δομής των ενζύμων. |
