PREDMETI

Cilji

Učni cilji: - Študentje so sposobni pojasniti strukturne spremembe v celicah v luči delovanja interakcij med molekulami in nanostrukturami ter celicami ter vpliva na delovanje telesa in zdravje. - Študentje so sposobni proučiti vzroke in predvideti spremembe v molekularnih sistemih, od nivoja molekul, supramolekularnih struktur in celičnih organel do makroskopskih struktur, kot so tablete v luči vpliva na delovanje telesa in zdravje. - Študentje so sposobni izbrati in ovrednotiti izbiro primernih eksperimentalnih metod za karakterizacijo interakcij med molekulami in nanostrukturami ter celicami. - Študentje so sposobni uporabiti temeljne fizikalne koncepte in fizikalni način razmišljanja za razumevanje sprememb v telesu na molekularni skali. - Študentje so sposobni ovrednotiti obstoječe protokole in pogoje za analizo molekularnih strutkur in pojavov. Kompetence: - Sposobnost ovrednotenja postopkov in pogojev analiz vzorcev pri eksperimentalnem delu z nanomateriali in biološkimi sistemi hkrati. - Sposobnost oblikovanja izboljšanih postopkov in pogojev analiz vzorcev pri eksperimentalnem delu z nanomateriali in biološkimi sistemi hkrati. - Sposobnost spremljanja rezultatov preiskav in interpretacija vplivov snovi na spreminjanje struktur v telesu, organu oz. celici. - Sposobnost informiranja o vplivu snovi na spreminjanje struktur v telesu, organu oz. celici. - Sposobnost izvajanja varnega načina dela (preiskav). - Sposobnost izvajanja z znanjem podprtega dela za izboljšanje kvalitete analiz vzorcev. - Sposobnost kontinuiranega profesionalnega razvoja in upravljanja lastne rasti.

Predmetnik

Nano in supramolekularne strukture kot posledica tekmovanja interakcij: - specifičnost ionskih kanalov: H-vez in velikost elektronskih oblakov, - samo-sestavljanje zaradi hidrofobne interakcije: prispevek H-vezi in orientacijske entropije, - pakiranje proteinskih ovojnic okoli DNA/RNA ali nanodelcev: prispevka elektrostatske in hidrofobne interakcije, - agregiranje nanodelcev: vlogi elektrostatske in Van der Waalsove interakcije. Časovne skale struktur: - energije in življenjski čas vodnih plaščev okoli nabitih molekul, - kooperativnost in življenjski čas DNA, - konformacijska entropija in dinamika proteinskih stranskih verig ter življenjski čas proteinskih stikal. Kompleksi nanomaterialov z biološkimi strukturami: - korona, ki spreminja identiteto nanodelcev, - lipidni plašč, ki spreminja interakcijo nanodelcev z membranami, - vpliv korone na prehod prek membrane, - dinamično pretvarjanje korone v lipidni plašč okoli nanodelcev. Koncepti eksperimentalnih metod za raziskovanje nanobiofizikalnih problemov: - superločljive mikroskopije, mikrospektroskopije in nanoskopije - primerjava prejšnjih z elektronskimi mikroskopijami in difrakcijskimi tehnikami.