Pārlekt uz galveno saturu
Studiju programma
Vadītājs
Kaspars Kaprāns

Studiju kursa apraksts

Kursa apraksta statuss:Apstiprināts
Kursa apraksta versija:1.00
Kursa apraksta apstiprināšanas datums:11.04.2019
Par studiju kursu
Kursa kods:FK_066LKI līmenis:6. līmenis
Kredītpunkti:4.00ECTS:6.00
Zinātnes nozare:Fizika; Cietvielu fizikaMērķauditorija:Ārstniecība
Studiju kursa vadītājs
Kursa vadītājs:Kaspars Kaprāns
Studiju kursa īstenotājs
Struktūrvienība:Fizikas katedra
Struktūrvienības vadītājs:Jevgenijs Proskurins
Kontaktinformācija:
Studiju kursa plānojums
Pilns laiks - 1. semestris
Nodarbības (skaits)10Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas)3Kopā lekciju kontaktstundas30
Nodarbības (numurs)Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas)Kopā nodarbību kontaktstundas0
Kopā kontaktstundas30
Nodarbības (skaits)10Lekciju ilgums (akadēmiskās stundas)3Kopā lekciju kontaktstundas30
Nodarbības (numurs)Nodarbību ilgums (akadēmiskās stundas)Kopā nodarbību kontaktstundas0
Kopā kontaktstundas30
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.TēmaĪstenošanas formaSkaitsNorises vieta
1Kādas aktuālās problēmas risina nanomedicīna? Nanomedicīna un medicīniskā nanozinātne.Lekcijas1.00auditorija
2Ar ko nanotehnoloģiju medicīna atšķiras no klasiskās medicīnas? Nanomērogā notiekošie procesi.Lekcijas1.00auditorija
3Ultraskaņa un tās iegūšanas fizikālie iedarbības principi. Pielietojums diagnostikā un terapijā. Nanofarmaceitisko preparātu aktivizēšana izmantojot ultraskaņu.Lekcijas1.00auditorija
4Dzīvo audu specifika no optikas viedokļa. Izkliedes un absorbcijas īpatnības audos. Pulsoksimetrija. Fotopletizmogrāfijas metode, tās izmantošana sirdsdarbības ātruma, asinsapgādes un asinsspiediena noteikšanai.Lekcijas1.00auditorija
5Elektromagnētiskās svārstības. Optika medicīnā. Optisko instrumentu priekšrocības. Endoskopijas princips.Lekcijas1.00auditorija
6Lāzeri, to uzbūve. Darbības princips. Pielietojums diagnostikā un terapijā. Nanodaļiņu izmantošana fotodinamiskajā terapijā.Lekcijas1.00auditorija
7Nanoroboti un viedie nanoasamblieri. To iespējas medicīniskajā diagnostikā un terapijā.Lekcijas1.00auditorija
8Cilvēka organisma fizikālo lauku izmantošana diagnostikā. Termogrāfijas princips. Nanodaļiņu izmantošana termogrāfijā. Elektrokardiogrāfija. Elektroencefalogrāfija. Elektromiogrāfija. Elektrookluogrāfija.Lekcijas1.00auditorija
9Jonizējošais starojums. Rentgena starojums un tā mijiedarbība ar audiem. Tā lietojums diagnostikā un terapijā. Gamma scintigrāfija. Nanodozimetrija. Betatrons.Lekcijas1.00auditorija
10Magnētisms medicīnā. Magnētiskās nanodaļiņas attēlošana medicīnā. Nanodiagnostika. Magnētiskās rezonanses iekārta. Magnetokardiogrāfija. Magnetoencefalogrāfija. Magnetookulogrāfija.Lekcijas1.00auditorija
11Nanomedicīnas attīstība un nozīme. Iespējas medicīniskajā terapijā un diagnostikā.Lekcijas1.00auditorija
12Nanomateriālu klasifikācija. Nanodaļiņas. To pielietojums audzēju diagnostikā un terapijā. Nanotoksicitāte.Lekcijas1.00auditorija
13Doplera princips. Doplerogrāfija un ultrasonoskopija. Nanomedicīnas sasniegumu pielietošana doplerogrāfijā u.c. metodes ultraskaņas pielietojumos.Lekcijas1.00auditorija
14Optiskās tomogrāfijas princips. Optiskās koherences tomogrāfija. Elektriskās impedances tomogrāfija. Selektīva vizualizācija izmantojot kvantu punktus.Lekcijas1.00auditorija
15Nanoelektrodi. Nanogēli elektriskās vadītspējas uzlabošanai. Signālu reģistrēšana no šūnām izmantojot oglekļa nanocaurulītes. Nanomedicīnas ētika. Drošības jautājumi un regulas.Lekcijas1.00auditorija
16Lineāri un cirkulāri polarizēta gaisma. Tās izmantošana terapijā. Optiskās nanozondes un nanokapsulas.Lekcijas1.00auditorija
17Optiskā fluorescences diagnostika: pamatprincipi un klīniskie pielietojumi onkoloģijā, kardioloģijā un zobārstniecībā. Kvantu punktu iespējas optiskajā attēlošanā.Lekcijas1.00auditorija
18Nanotehnoloģijas 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.Lekcijas1.00auditorija
19Rentgena starojuma izmantošana diagnostikā un terapijā. Attēla iegūšana nanomērogā. Nanostrukturētas kontrastvielas. Konvencionālā datortomogrāfija. Pozitronu-elektronu anihilācijas tomogrāfija. Vienfotona emisijas datortomogrāfija.Lekcijas1.00auditorija
20Kodolu magnētiskās rezonanses princips. Dzelzs oksīda nanodaļiņu izmantošana selektīvai MRI attēla iegūšanai. Nanoētika.Lekcijas1.00auditorija
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
11. Hornyak G.L., Tibbals H.F., Dutta J., Moore J.J. Introduction to Nanoscience &technology, CRC PRESS, 2009 (978-1-4200-4779-0)
Papildus literatūra
11. Briel, M. Reinhardt, M. Mäurer, P. Hauff; Modern Biopharmaceuticals, 2005 Wiley-VCH, p. 1301
22. Modern Biopharmaceuticals. Edited by J. Knäblein, 2005 Wiley-VCH VerlagGmbH&Co. KGaA, Weinheim, ISBN: 3-527-31184-X