Application of Smart Microgels Fabricated by Microfluidic Methods in Cancer Medicine 1400-AoSMF-OG

Wykład

Wykłady dotyczą inteligentnych mikrożeli
polimerowych i ich zastosowań jako nośników leków
przeciwnowotworowych. Omówione zostaną
podstawowe właściwości mikrożeli, rodzaje
stosowanych polimerów oraz czynniki sieciujące
niezbędne do ich syntezy. Studenci poznają
mechanizmy przejścia fazowego oraz takie zjawiska
jak dolna i górna krytyczna temperatura
rozpuszczalności (LCST/UCST). Szczególną uwagę
poświęcono wrażliwości mikrożeli na bodźce
środowiskowe, takie jak pH, temperatura, czy
obecność glutationu, oraz mechanizmom
odpowiedzialnym za te reakcje. W trakcie wykładów
zostaną omówione różnice między mikrożelami a
żelami makroskopowymi oraz ich potencjalne
zastosowania, w szczególności jako nośniki leków.
Studenci zapoznają się z mechanizmami wiązania
leków z mikrożelami i kontrolowanego ich uwalniania.
Omówione zostaną także warunki panujące w
komórkach nowotworowych, rola glutationu w
organizmie oraz jego wysokie stężenie w komórkach
nowotworowych. Poruszone zostaną metody syntezy
mikrożeli z wykorzystaniem technik
mikrofluidycznych oraz techniki badania ich
właściwości, takie jak spektroskopia UV-Vis,
mikroskopia oraz analiza cytotoksyczności.
Laboratorium
Laboratoria są poświęcone praktycznej nauce syntezy i
analizy mikrożeli wrażliwych na bodźce
środowiskowe. Studenci samodzielnie przeprowadzą
syntezę mikrożeli reagujących na zmiany pH z
wykorzystaniem technik mikrofluidycznych. W trakcie
zajęć nauczą się przygotowywać chipy
mikrofluidyczne, obsługiwać pompy
mikroprzepływowe oraz korzystać z ultraszybkiej
kamery do obrazowania procesu tworzenia mikrożeli.
W ramach laboratorium studenci zbadają zmiany

rozmiarów mikrożeli w różnych warunkach
środowiskowych przy użyciu mikroskopii optycznej.
Poznają również metody umieszczania leków w
mikrożelach oraz określania stopnia ich załadowania.
Przy pomocy spektroskopii UV-Vis przeprowadzone
zostaną badania uwalniania leków oraz określanie ich
skumulowanego uwalniania. Większość zadań
realizowana będzie samodzielnie lub w małych
zespołach, co umożliwi rozwój umiejętności pracy
zespołowej i krytycznej analizy wyników. Studenci
nauczą się także zasad bezpiecznej pracy w
laboratorium oraz prawidłowej interpretacji wyników
eksperymentów.

Rodzaj przedmiotu

ogólnouniwersyteckie

Koordynatorzy przedmiotu

Marcin Maćkiewicz

Efekty kształcenia

Wiedza:

Rozumie znaczenie eksperymentu jako podstawy
naukowego poznania zjawisk przyrodniczych,
wykazuje znajomość podstawowych narzędzi
badawczych i technik laboratoryjnych. (K_W02)
Ma wiedzę dotyczącą budowy i właściwości
podstawowych polimerów. (K_W03)
Zna zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz
ergonomii zapewniające bezpieczną pracę w
laboratorium. (K_W17)
Umiejętności:
Umie stosować podstawowe techniki badawcze oraz
wyjaśnić zasady ich działania. (K_U01)
Potrafi interpretować wyniki doświadczeń, dokonać
krytycznej analizy oraz poprawnie je dokumentować w
języku angielskim na poziomie B2+. (K_U03, K_U07)
Potrafi zaprojektować i przeprowadzić pod nadzorem
opiekuna proste doświadczenie z zastosowaniem
technik mikrofluidycznych. (K_U05)
Kompetencje społeczne:
Rozumie potrzebę współpracy w zespole
laboratoryjnym i szanuje pracę innych. (K_K01,
K_K03)
Wykazuje odpowiedzialność za powierzony sprzęt i
materiały oraz stosuje zasady etyki badawczej.
(K_K05, K_K07)

Kryteria oceniania

Obecność na zajęciach laboratoryjnych (minimum 85%).
Praca w grupach i przygotowanie sprawozdania z
przeprowadzonych eksperymentów.

Literatura

1. M. Mackiewicz, K. Kaniewska, J.
Romanski, E. Augustin, Z. Stojek, M.
Karbarz, Stable and degradable microgels
linked with cystine for storing and
environmentally triggered release of drugs,

Journal of Materials Chemistry B, 3, 2015,
7262-7270.
2. A. Sheikhi, J. de Rutte, R. Haghnia, O.
Akouissi, A. Sohrabi, D. Di Carlo, A.
Khademhosseini, Microfluidic-enabled
bottom-up hydrogels from annealable
naturally derived protein microbeads,
Biomaterials, 192, 2019, 560–568.

Więcej informacji

Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 1400-AoSMF-OG w USOSweb