Ηλεκτρονική Διάθεση Μαθήματος
Μαθησιακά Αποτελέσματα
Σκοπός του μαθήματος είναι να α) εξοικειωθούν οι φοιτητές με τις δυνατότητες και τα πεδία εφαρμογών σύγχρονων τεχνικών μέτρησης, και β) αποκτήσουν γνώσεις σχετικά με τη βασική αρχή λειτουργίας της κάθε μεθόδου (βιο)φυσικοχημικής ανάλυσης που θα διδαχθούν.
Αρχικά θα παρουσιαστούν οι βασικές αρχές μέτρησης, οι οποίες είναι ανεξάρτητες από το είδος της μέτρησης, αλλά σχετίζονται με τα λειτουργικά χαρακτηριστικά των οργάνων και τη μεθοδολογία σχεδιασμού πειραμάτων (Design of Experiments, DOE). Θα ακολουθήσει σειρά σεμιναρίων που αφορούν σε προηγμένες τεχνικές μέτρησης και συνοδεύονται από επίδειξη αντίστοιχων οργάνων. Τα σεμινάρια περιλαμβάνουν:
• τεχνικές ανάλυσης και χαρακτηρισμού, όπως η φασματοσκοπία Raman, η περίθλαση ακτινών X, η φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης, η φασματομετρία μάζας σε συνδυασμό με υγρή χρωματογραφία, η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, θερμοσταθμική ανάλυση, διαφορικήθερμιδομετρία σάρωσης
• τεχνική εκτύπωσης βιοϋλικών, 3D printing
• μέτρηση ρευστομηχανικών μεγεθών με μη παρεμβατικές τεχνικές, όπως μ-PIV, μ-LIF, οπτική μέτρηση ταχέως εξελισσόμενων φαινομένων.
Μέσω των τεχνικών αυτών, οι φοιτητές θα έλθουν σε επαφή και θα αποκτήσουν γνώσεις σε διαφορετικές τεχνικές και μεθοδολογίες μετρήσεων ώστε να α) μπορούν να τις εφαρμόσουν σε σχετικό εργασιακό περιβάλλον, β) συνδέσουν τη θεωρία με την πράξη, γ) κατανοήσουν τη διεπιστημονικότητα των μεθοδολογιών και των εφαρμογών, δ) κατανοήσουν τις βασικές αρχές των μετρήσεων, και ε) εξοικειωθούν με πιθανά σφάλματα και την αξιολόγηση πειραματικών δεδομένων και αποτελεσμάτων.
Περιεχόμενο Μαθήματος
‒ Mεθοδολογία σχεδιασμού πειραμάτων (Design of Experiments, DOE).
‒ Εργαστηριακές ασκήσεις-σεμινάρια και θεωρία που αφορούν σε προηγμένες τεχνικές μέτρησης:
• Τεχνικές ανάλυσης και χαρακτηρισμού, όπως η φασματοσκοπία Raman, η περίθλαση ακτινων X, η φασματοσκοπία ατομικής απορρόφησης, η φασματομετρία μάζας σε συνδυασμό με υγρή χρωματογραφία, η φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού, η θερμοσταθμική ανάλυση, η διαφορική θερμιδομετρία σάρωσης
• Μέθδοι εκχύλισης και διαχωρσιμού (επιταχυνόμενη εκχύλιση διαλύτη, Soxhlet, υπέρηχοι (ανιχνευτής και λουτρό)
• Τεχνική εκτύπωσης βιοϋλικών, 3D printing
• Μέτρηση ρευστομηχανικών μεγεθών με μη παρεμβατικές τεχνικές, όπως μ-PIV, μ-LIF, οπτική μέτρηση ταχέως εξελισσόμενων φαινομένων.
‒ Συνεστιακή μικροσκοπία
‒ Τεχνικές ανάπτυξης κυτταρικών καλλιεργειών, RT-PCR
Λέξεις Κλειδιά
Μέτρηση, τεχνικές, ανάλυση δεδομένων, φυσικοχημική ανάλυση, (βιο)φυσική και βιολογική ανάλυση, πειραματική μεθοδολογία
Επιπρόσθετη βιβλιογραφία για μελέτη
1. Experimental Methods in the Physical Sciences Book Series, Elsevier
2. Physical Methods in Bioinorganic Chemistry by Lawrence Que University Science Books, 2000
3. Solvent-free Organic Synthesis, 2006 Koichi Tanaka ISBN: 978-3-527-60536-1
4. NMR Spectroscopy explained, (simplified theory, applications and examples for organic chemistry and structural Biology) Neil E. Jacobsen, Ph.D. University of Arizona, Wiley Interscience, 2007, ISBN 978-0-471-73096-5
5. LC/MS : a practical user’s guide McMaster, Marvin C. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience, c2005 ISBN: 0471655317 (cloth)
6. Physical Methods in Heterocyclic Chemistry A Comprehensive Treatise in Six Volumes, Volume III, 1973 Edited by: A. Katritzky
7. Introduction to Experimental Biophysics: Biological Methods for Physical Scientists Jay Nadeau, 2011 by CRC Press
8. Methods for Investigation of Amino Acid and Protein Metabolism Antoine E. El-Khoury, 1999 by CRC Press
9. Bioactive Compounds from Natural Sources, Second Edition: Natural Products as Lead Compounds in Drug Discovery Corrado Tringali, 2011 by CRC Press