.
Medicīniskās aparatūras un nanotehnoloģiju fizika
Studiju kursa apraksts
Kursa apraksta statuss:Apstiprināts
Kursa apraksta versija:2.00
Kursa apraksta apstiprināšanas datums:13.05.2020 16:06:12
| Par studiju kursu | |||||||||
| Kursa kods: | FK_066 | LKI līmenis: | 7. līmenis | ||||||
| Kredītpunkti: | 4.00 | ECTS: | 6.00 | ||||||
| Zinātnes nozare: | Fizika; Cietvielu fizika | Mērķauditorija: | Ārstniecība | ||||||
| Studiju kursa vadītājs | |||||||||
| Kursa vadītājs: | Kaspars Kaprāns | ||||||||
| Studiju kursa īstenotājs | |||||||||
| Struktūrvienība: | Fizikas katedra | ||||||||
| Struktūrvienības vadītājs: | |||||||||
| Kontaktinformācija: | Rīga, Anniņmuižas bulvāris 26a, 1. stāvs, 147.a un b kabinets, fizika rsu[pnkts]lv, +371 67061539 | ||||||||
| Studiju kursa plānojums | |||||||||
| Pilns laiks - 1. semestris | |||||||||
| Lekcijas (skaits) | 10 | Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas) | 3 | Kopā lekciju kontaktstundas | 30 | ||||
| Nodarbības (skaits) | 0 | Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas) | 0 | Kopā nodarbību kontaktstundas | 0 | ||||
| Kopā kontaktstundas | 30 | ||||||||
| Pilns laiks - 2. semestris | |||||||||
| Lekcijas (skaits) | 10 | Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas) | 3 | Kopā lekciju kontaktstundas | 30 | ||||
| Nodarbības (skaits) | 0 | Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas) | 0 | Kopā nodarbību kontaktstundas | 0 | ||||
| Kopā kontaktstundas | 30 | ||||||||
| Studiju kursa apraksts | |||||||||
| Priekšzināšanas: | Pamatzināšanas fizikā, matemātikā un anatomijā. | ||||||||
| Mērķis: | Sniegt studējošajiem, kas plāno ikdienā saskarties ar nanomedicīnu un mūsdienu medicīnisko aparatūru, ievadu par nanomedicīnas tehnoloģijām un medicīniskās aparatūras darbības pamatiem, kontekstā ar cilvēka organismā makro un nano-mērogā notiekošajiem procesiem, fiziku, nanozinātni un nanotehnoloģijām. | ||||||||
| Tēmu saraksts (pilna laika studijas) | |||||||||
| Nr. | Tēma | Īstenošanas forma | Skaits | Norises vieta | |||||
| 1 | Kādas aktuālās problēmas risina nanomedicīna? Nanomedicīna un medicīniskā nanozinātne. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 2 | Ar ko nanotehnoloģiju medicīna atšķiras no klasiskās medicīnas? Nanomērogā notiekošie procesi. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 3 | Ultraskaņa un tās iegūšanas fizikālie iedarbības principi. Pielietojums diagnostikā un terapijā. Nanofarmaceitisko preparātu aktivizēšana izmantojot ultraskaņu. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 4 | Dzīvo audu specifika no optikas viedokļa. Izkliedes un absorbcijas īpatnības audos. Pulsoksimetrija. Fotopletizmogrāfijas metode, tās izmantošana sirdsdarbības ātruma, asinsapgādes un asinsspiediena noteikšanai. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 5 | Elektromagnētiskās svārstības. Optika medicīnā. Optisko instrumentu priekšrocības. Endoskopijas princips. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 6 | Lāzeri, to uzbūve. Darbības princips. Pielietojums diagnostikā un terapijā. Nanodaļiņu izmantošana fotodinamiskajā terapijā. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 7 | Nanoroboti un viedie nanoasamblieri. To iespējas medicīniskajā diagnostikā un terapijā. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 8 | Cilvēka organisma fizikālo lauku izmantošana diagnostikā. Termogrāfijas princips. Nanodaļiņu izmantošana termogrāfijā. Elektrokardiogrāfija. Elektroencefalogrāfija. Elektromiogrāfija. Elektrookluogrāfija. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 9 | Jonizējošais starojums. Rentgena starojums un tā mijiedarbība ar audiem. Tā lietojums diagnostikā un terapijā. Gamma scintigrāfija. Nanodozimetrija. Betatrons. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 10 | Magnētisms medicīnā. Magnētiskās nanodaļiņas attēlošana medicīnā. Nanodiagnostika. Magnētiskās rezonanses iekārta. Magnetokardiogrāfija. Magnetoencefalogrāfija. Magnetookulogrāfija. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 11 | Nanomedicīnas attīstība un nozīme. Iespējas medicīniskajā terapijā un diagnostikā. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 12 | Nanomateriālu klasifikācija. Nanodaļiņas. To pielietojums audzēju diagnostikā un terapijā. Nanotoksicitāte. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 13 | Doplera princips. Doplerogrāfija un ultrasonoskopija. Nanomedicīnas sasniegumu pielietošana doplerogrāfijā u.c. metodes ultraskaņas pielietojumos. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 14 | Optiskās tomogrāfijas princips. Optiskās koherences tomogrāfija. Elektriskās impedances tomogrāfija. Selektīva vizualizācija izmantojot kvantu punktus. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 15 | Nanoelektrodi. Nanogēli elektriskās vadītspējas uzlabošanai. Signālu reģistrēšana no šūnām izmantojot oglekļa nanocaurulītes. Nanomedicīnas ētika. Drošības jautājumi un regulas. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 16 | Lineāri un cirkulāri polarizēta gaisma. Tās izmantošana terapijā. Optiskās nanozondes un nanokapsulas. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 17 | Optiskā fluorescences diagnostika: pamatprincipi un klīniskie pielietojumi onkoloģijā, kardioloģijā un zobārstniecībā. Kvantu punktu iespējas optiskajā attēlošanā. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 18 | Nanotehnoloģijas reģeneratīvajā medicīnā un audu inženierijā. Audu transplantācija. 3D drukas tehnoloģijas attīstība. Nanotehnoloģiju iespējas un problēmas telemedicīnā. Komunikācijas un datu analīzes problēmas viedo nanodaļiņu izmantošanā. Nanobiosensori. Nanofarmācija. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 19 | Rentgena starojuma izmantošana diagnostikā un terapijā. Attēla iegūšana nanomērogā. Nanostrukturētas kontrastvielas. Konvencionālā datortomogrāfija. Pozitronu-elektronu anihilācijas tomogrāfija. Vienfotona emisijas datortomogrāfija. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| 20 | Kodolu magnētiskās rezonanses princips. Dzelzs oksīda nanodaļiņu izmantošana selektīvai MRI attēla iegūšanai. Nanoētika. | Lekcijas | 1.00 | auditorija | |||||
| Vērtēšana | |||||||||
| Patstāvīgais darbs: | Katrs students sniedz prezentāciju, kurā tiek demonstrēta izpratne par nanotehnoloģiju izmantošanu medicīnā un medicīnas iekārtās, kas ietver informācijas apkopošanu un savu secinājumu izklāstu. | ||||||||
| Vērtēšanas kritēriji: | Tiks pārbaudīta spēja patstāvīgi risināt uzdevumus un veikt praktiskos laboratorijas darbus. | ||||||||
| Gala pārbaudījums (pilna laika studijas): | Eksāmens | ||||||||
| Gala pārbaudījums (nepilna laika studijas): | |||||||||
| Studiju rezultāti | |||||||||
| Zināšanas: | Izprast un korekti izmantot nanomedicīnas un aparatūras terminus; pārzināt aktuālās problēmas, uz kurām vērsta nanotehnoloģiju izmantošana medicīnā; izklāstīt mūsdienu nanomedicīnas procedūras, izskaidrot ar tām saistīto medicīnisko iekārtu uzbūvi un darbības principus. | ||||||||
| Prasmes: | Praktiski darboties ar nanomateriāliem, medicīnisko aparatūru, veikt klasiskās un nano-medicīnas procedūras, interpretēt to rezultātus; salīdzināt nanomedicīnas un klasiskās medicīnas metožu priekšrocības un trūkumus, veikt risku un iespēju analīzi pamatotai metodes izvēlei. | ||||||||
| Kompetences: | Atpazīt fizikālus fenomenus, modernos nanomateriālus un to iedarbību uz cilvēka ķermeni un pamatot to izmantošanu nanomedicīnā; novērtēt pašreizējo situāciju nanomedicīnā, prognozēt tās attīstības virzienus; rast idejas veiksmīgai nanotehnoloģiju pielietošanai medicīnā un sadzīvē, ar potenciālu izstrādāt nākotnes nanomedicīnas metodes. | ||||||||
| Bibliogrāfija | |||||||||
| Nr. | Atsauce | ||||||||
| Obligātā literatūra | |||||||||
| 1 | Hornyak G.L., Tibbals H.F., Dutta J., Moore J.J. Introduction to Nanoscience &technology, CRC PRESS, 2009 (978-1-4200-4779-0) | ||||||||
| Papildu literatūra | |||||||||
| 1 | Briel, M. Reinhardt, M. Mäurer, P. Hauff; Modern Biopharmaceuticals, 2005 Wiley-VCH, p. 1301 | ||||||||
| 2 | Modern Biopharmaceuticals. Edited by J. Knäblein, 2005 Wiley-VCH VerlagGmbH&Co. KGaA, Weinheim, ISBN: 3-527-31184-X | ||||||||
