Instructor: Christina Siontorou
Course Code: ΤΕΤΕΧ04
Semester: 8th elective (Spring)
Requirements: –
Language of Teaching: Greek
European Credit Transfer and Accumulation System (ECTS): 5,5
OBJECTIVE
Emerging technologies in the areas of medical, environmental and molecular biotechnology will be discussed in the context of their potential impact on the directions of current products and services, product development, research techniques, and manufacturing processes. Through lectures, laboratories and a team project, students will gain an understanding of the biotechnology concepts and tools and how the rapidly evolving background science is being commercialized to advance global social, economic and environmental development.
Upon successful completion of the course, the students will be able to:
- Understand the extent and significance of worldwide biotechnology industry
- Use the science and technology that supports the main biotechnology sectors
- Acknowledge the possibilities granted by biotechnology for the production of goods
- Understand bioethical issues
- Demonstrate knowledge on the policy making process in national and international level
- Use the biotechnology methods and tools so that to work in this sector after their graduation
- Manage quality systems and food safety
- Understand, from the managerial viewpoint, the tradeoff between innovation and investment risk in the biotechnology sector
- Understand and manage biosafety issues
Upon successful completion of the laboratory part, students will be able to:
- Construct and use models for the quality control of biotechnology products
- Treat and evaluate lab results from the control of materials of biological origin (enzyme kinetics, biosensor monitoring, simulation of bioprocesses, measuring of environmental parameters, molecular modeling)
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. |
