Nanotechnologia komórek macierzystych 04-NB-NKM-SP5
Wykłady:
Nanotechnologia – zarys historyczny i kierunki jej rozwoju. Charakterystyka komórek macierzystych ich funkcja w organizmie człowieka, zwierząt i roślin. Totipotencja, pluripotencja, multipotencja i unipotencja komórek macierzystych. Oddziaływanie nanorurek węglowych proliferację i różnicowania komórek macierzystych. Zastosowanie nanocząstek m.in. kropek kwantowych, nanocząsteczek magnetycznych, nanokryształów do wykrywania i obrazowania komórek macierzystych. Wykorzystanie nanocząstek magnetycznych do izolowania komórek macierzystych z populacji innych komórek. Systemy wprowadzania genów i modyfikacji komórek macierzystych poprzez nanocząsteczki. Wydajne badanie ekspresji genów komórek macierzystych w nanoskali (mikromacierze). Nanobiosensory w badaniu funkcji fizjologicznych komórek macierzystych. Zastosowanie nanopodłoży i nanostruktur 3D w inżynierii komórek macierzystych. Terapia komórkami macierzystymi i medycyna regeneracyjna. Nowotworowe komórki macierzyste.
Ćwiczenia:
Histologiczna lokalizacja roślinnych komórek macierzystych w obrębie merystemu wierzchołkowego pędu i korzenia. Izolacja merystemu z wierzchołka pędu i korzenia wraz z komórkami macierzystymi i zainicjowanie z nich suspensyjnych kultur komórek totipotentnych. Porównanie efektywności ich proliferacji a także określenie ich zdolności do różnicowania się w elementy trachealne w warunkach in vitro. Wyprowadzenie kultur komórek totipotentnych z różnego rodzaju materiału roślinnego dla uzyskania z nich nanosomów. Kalus jako alternatywne źródło komórek totipotentnych. Samodzielne opracowanie przez studenta projektu o potencjalnym zastosowaniu komórek macierzystych z wykorzystaniem nanotechnologii w dowolnej dziedzinie m.in. medycynie, rolnictwie, przemyśle spożywczym, farmaceutycznym, kosmetycznym. Panel dyskusyjny na temat korzyści i zagrożeń wynikających z zastosowania metod nanotechnologii i komórek macierzystych przygotowany i prowadzony przez studentów na podstawie najnowszej, aktualnej literatury.
Koordynatorzy przedmiotu
Efekty kształcenia
Po zakończeniu przedmiotu student posiada wiedzę na temat właściwości, lokalizacji i różnic KM w organizmach eukariotycznych. Potrafi zdefiniować pojęcie nanotechnologii i określić jej potencjalne zastosowanie. Student zna mające już praktyczne i jeszcze nowatorskie rozwiązania nanotechnologii wykorzystywane bądź mogące je mieć dla zastosowania w komórkach macierzystych. Po zakończeniu przedmiotu student potrafi określić możliwości uzyskania komórek macierzystych i zastosowania dla nich metod nanotechnologicznych w celu efektywniejszego ich wykorzystania w medycynie i różnych gałęziach przemysłu między innymi w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym kosmetycznym. Student potrafi zlokalizować histologicznie komórki macierzyste w merystemie wierzchołkowym pędu i korzenia a także zainicjować kultury totipotentnych komórek roślinnych in vitro. Po zakończeniu przedmiotu student jest świadomy możliwości praktycznego wykorzystania zmodyfikowanych poprzez nanotechnologię komórek macierzystych lecz również wynikających z niego zagrożeń. Rozumie i jest świadomy barier etycznych związanych z zastosowaniem nowoczesnych metod ingerujących w organizm człowieka. Student jest zdolny do pracy samodzielnej i grupowej w zespole w celu zweryfikowania hipotez, wyjaśnienia zachodzących zmian jak i też aktywny w formułowaniu modeli określających te zmiany.
Literatura
Literatura podstawowa:
1. Kaur S. Singhal B., (2012). When nano meets stem: the impact of nanotechnology in stem cell biology. J. Biosci. Bioeng. 113 (1), 1-4.
2. Wang Z ., Ruan J., Cui D., (2009). Advances and prospect of nanotechnology in stem cells. Nanoscale Res. Lett. 4: 593-605.
3. Sablowski R. (2010). Stem cells in plants and animal. Nature Education 3(9): 4.
4. Sablowski R. (2004). Plant and animal stem cells: conceptually similar, molecularly distinct. Trends in Cell Biology 14, 605-611.
Literatura uzupełniająca:
1. Zenkteler M., (1984) . Hodowla komórek i tkanek roślinnych. PWN, W-wa.
2. Woźny, A., Przybył, K. (2007): Komórki roślinne w warunkach stresu. Tom II. Komórki in vitro. Wyd. Nauk. UAM, Poznań, 168s.
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: