Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Dysponowanie postawową wiedzą nt. układów przepływowych i analizy przepływowej, rodzajów, otrzymywania i zasady działania biosensorów. Posiadanie umiejętności prawidłowego doboru biosensora, wykonania wybranych rodzajów biosensorów i interpretacji wyników detekcji i oznaczeń za pomocą biosensorów.

Ogólne informacje o zajęciach: Stopień trudności zajęć jest dostosowany do wiedzy, umiejętności i kompetencji społecznych przeciętnego studenta studiów inż. Moduł obejmuje 15 godzin wykładu i 30 godzin laboratorium. Moduł kończy się zaliczeniem.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych

Inne: Aktualne artykuły z czasopism (np. Elsevier) na temat biosensorów i analizy przepływowej

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	P. Kościelniak, M. Trojanowicz	"Analiza przepływowa. Metody i zastosowania"	Wydawnictwo UJ.	2005
2	B. Karlberg, G.E. Pacey	"Wstrzykowa analiza przepływowa dla praktyków"	WNT, Warszawa .	1994
3	Z. Brzózka, W. Wróblewski	„Sensory chemiczne”	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.	1988
4	Praca zbiorowa pod redakcją Z. Brzózki	"Mikrobioanalityka"	Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej.	2009

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	B. Karlberg, G.E. Pacey	"Wstrzykowa analiza przepływowa dla praktyków"	WNT, Warszawa , 1994.	1994
2	B.R. Eggings	" Chemical sensors and biosensors"	Willey.	2002

Literatura do samodzielnego studiowania

1

S. Kalinowski

"Elektrochemia membran lipidowych. Od błon komórkowych do biosensorów"

Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn.

2004

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Spełnia wymagania formalne w zakresie nabytej już wiedzy na temat sensorów chemicznych i podstaw analizy instrumentalnej

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Zna klasyfikacje sensorów oraz sposoby detekcji stosowane w sensorach chemicznych

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Jest przygotowany do działań zespołowych, a także potrafi samodzielnie planować i wykonywać prace laboratoryjne

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Zna przpisy BHP nt bezpieczeństwa pracy w laboratorium chemicznym.Jest odpowiedzialny, wykazuje dojrzałość wymaganą w zawodzie chemika

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z PRK
01	Zna podstawową kwalifikację biosensorów, sposoby detekcji stosowane w biosensorach i w analizie przepływowej, ma informacje o sposobie przygotowywania biosensorów	wykład	zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. ustna	K_W10++	P7S_WG
02	Ma wiedzę o praktycznych zastosowaniach analizy przepływowej i biosensorów	wykład	zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. ustna	K_W10++ K_W12++	P7S_WG
03	Posiada ogólną wiedzę w aktualnych kierunkach rozwoju biosensorów i analizy przepływowej	wykład	zaliczenie cz. pisemna, zaliczenie cz. ustna	K_W12++ K_K01++	P7S_KK P7S_WG
04	Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment chemiczny, umożliwiający zbudowanie odpowiedniego układu do analizy przepływowej oraz wykonać biosensory, potrafi interpretować wyniki i przygotować końcowe sprawozdanie	laboratorium	raport pisemny, zaliczenie cz. pisemna	K_U14+ K_K02+	P7S_KO P7S_UW
05	Potrafi zastosować odpowiednie metody analityczne do oceny jakości wytworzonych biosensorów i reakcji przez nie katalizowanych	laboratorium	raport pisemny, zaliczenie cz. pisemna	K_U14+ K_K02+	P7S_KO P7S_UW
06	Potrafi zastosować odpowiednie metody analityczne do dobrania optymalnych warunków reakcji biegnących z udziałem aparatury do analizy przepływowej	laboratorium	raport pisemny, zaliczenie cz. pisemna	K_U14+ K_K02+	P7S_KO P7S_UW
07	Przestrzega przepisy ochrony przeciwpożarowej i BHP, a w szczególności używania odzieży ochronnej podczas wykonywania eksperymentów	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_W11+	P7S_WG

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
2	TK01	Budowa i zasada działania układów przepływowych. Podstawy teoretyczne, cechy i parametry analizy przepływowej. Rodzaje technik analizy przepływowej. Rodzaje biosensorów. Biosensory z zastosowaniem biokatalizatorów. Podstawy teoretyczne sensorów enzymatycznych. Metody immobilizacji enzymów i białek. Biokatalityczne materiały w biosensorach. Biosensory z zastosowaniem receptorów, kwasów nukleinowych i przeciwciał. Inne biologiczne materiały receptorowe. Selektywność immunochemiczna. Systemy detekcji w biosensorach – biosensory elektrochemiczne, masowe, termiczne i optyczne. Teoretyczne aspekty działania przetworników w kontakcie z biologiczną warstwą receptorową – przykłady rozwiązań praktycznych. Zastosowanie biosensorów w chemii klinicznej i ochronie środowiska. Perspektywy rozwoju sensorów analizy przepływowej oraz biosensorów.	W1-W15	MEK01 MEK02 MEK03 MEK05
2	TK02	Oznaczanie flawonoidów w piwie za pomocą biosensora enzymatycznego wykorzystującego tkankę roślinną. Oznaczanie glukozy za pomocą biosensora. Poznanie i zastosowanie biosensora modyfikowanego lakazą. Oznaczanie o-fenoli za pomocą biosensora enzymatycznego wykorzystującego tyrozynazę. Zastosowanie elektrod jonoselektywnych do oznaczeń próbek środowiskowych. Oznaczanie zasad z zastosowaniem analizy przepływowej. Spektrofotometryczne oznaczanie żelaza z zastosowaniem techniki analizy przepływowej.Oznaczanie żelaza z zastosowaniem techniki analizy przepływowej przy użyciu detekcji elektrochemicznej.	L1-L30	MEK02 MEK04 MEK05 MEK06 MEK07

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2)		Godziny kontaktowe: 9.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 15.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 1.50 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2)	Przygotowanie do laboratorium: 1.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 4.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2)
Zaliczenie (sem. 2)	Przygotowanie do zaliczenia: 25.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena z zaliczenia z wykładu (W)
Laboratorium	Ocena z laboratorium (L), z kolokwium (do zaliczenia laboratorium wymagane jest także wykonanie ćwiczenia oraz złożenie poprawnego sprawozdania)
Ocena końcowa	Z = 0,5 W+ 0,5 L (Z - zaliczenie, W - wykład, L - laboratorium)

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1	K. Rydel-Ciszek	DFT Studies of the Activity and Reactivity of Limonene in Comparison with Selected Monoterpenes	2024
2	K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak	The [(Bn-tpen)FeII]2+ Complex as a Catalyst for the Oxidation of Cyclohexene and Limonene with Dioxygen	2024
3	P. Chmielarz; T. Pacześniak; K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak	Bio-Inspired Iron Pentadentate Complexes as Dioxygen Activators in the Oxidation of Cyclohexene and Limonene	2023
4	K. Rydel-Ciszek	The most reactive iron and manganese complexes with N-pentadentate ligands for dioxygen activation—synthesis, characteristics, applications	2021
5	P. Błoniarz; D. Maksym; J. Muzart; T. Pacześniak; A. Pokutsa; A. Zaborovskyi	Cyclohexane oxidation: relationships of the process efficiency with electrical conductance, electronic and cyclic voltammetry spectra of the reaction mixture	2021
6	P. Chmielarz; A. Miłaczewska; T. Pacześniak; K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak	‘Oxygen-Consuming Complexes’–Catalytic Effects of Iron–Salen Complexes with Dioxygen	2021
7	W. Frącz; T. Pacześniak; I. Zarzyka	Rigid polyurethane foams modified with borate and oxamide groups-Preparation and properties	2021
8	P. Błoniarz; J. Muzart; T. Pacześniak; A. Pokutsa; S. Tkach; A. Zaborovskyi	Sustainable oxidation of cyclohexane and toluene in the presence of affordable catalysts: Impact of the tandem of promoter/oxidant on process efficiency	2020
9	P. Błoniarz; O. Fliunt; Y. Kubaj; T. Pacześniak; A. Pokutsa; A. Zaborovskyi	Sustainable oxidation of cyclohexane catayzed by a VO(acac)2 - oxalic acid tandem: the electrochemical motive of the process efficiency	2020
10	P. Błoniarz; P. Chmielarz; T. Pacześniak; K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak; K. Surmacz; I. Zaborniak	Iron-Based Catalytically Active Complexes in Preparation of Functional Materials	2020
11	P. Błoniarz; Y. Kubaj; D. Maksym; J. Muzart; T. Pacześniak; A. Pokutsa; A. Zaborovskyi	Versatile and Affordable Approach for Tracking the Oxidative Stress Caused by the Free Radicals: the Chemical Perception	2020