Tantárgy » BMEVEFAM209
Biológiai és biomimetikus anyagok
Biomaterials and Biomimetics
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
| Tantárgy neve (magyarul, angolul) |
Biológiai és biomimetikus anyagok
Biomaterials and Biomimetics
|
||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tantárgykód | BMEVEFAM209 | ||||||||||||
| Tantárgyjelleg | — | ||||||||||||
| Képzési szint | — | ||||||||||||
| Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves) |
|
||||||||||||
| Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa | félévközi érdemjegy | ||||||||||||
| Tantárgy kreditértéke | 3 | ||||||||||||
| Tantárgyfelelős |
DR. Varga Zoltán
beosztás: egyetemi docens
elérhetőség:
varga.zoltan@vbk.bme.hu
|
||||||||||||
| Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység |
Fizikai Kémia és Anyagtudományi Tanszék
|
||||||||||||
| Kar | Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar | ||||||||||||
| Tantárgy weboldala | http://oktatas.ch.bme.hu/oktatas/konyvek/fizkem/Biomimetikus/ | ||||||||||||
| Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege | — | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény | nincs | ||||||||||||
| Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel | nincs |
Célkitűzés
Tantárgyprogram
1. Az élő rendszerek sajátságai: szerkezeti és dinamikai tulajdonságok, szerkezet és funkció kapcsolata (2 óra)
2. Biológiai- és biomimetikus anyagok típusai és főbb jellemzői: biokompatibilitás és biodegradáció (2 óra)
3. Aminosavak, peptidek és fehérjék: konstitúció, konfiguráció, konformáció, hélix képző és hélix bontó tulajdonságok, hélix-gombolyag átmenet (2 óra)
4. Szerkezeti fehérjék: keratin, selyem, kollagén és elasztin (2 óra)
5. Szénhidrátok: cukrok, cellulóz, kitin, keményítő, pektin, agaróz és hylauronsav, Biológiai kerámiák: kalcit, aragonit, hidroxiapatit (2 óra)
6. Biológiai lágy anyagok szerkezetvizsgálata 1: röntgendiffrakció és szórás (2 óra)
7. Biológiai lágy anyagok szerkezetvizsgálata 2: infravörös spektroszkópia, NMR, TEM (2 óra)
8. Biológiai transzportfolyamatok: vezetéses és áramlási transzportfolyamatok, aktív- és passzív transzport, ozmózis, felszívódás (2 óra)
9. Gyógyszerhatóanyagok transzportja: hagyományos és szabályozott hatóanyag leadás (2 óra)
10. Nanomedicina (2x2=4 óra)
11. Biológiai nanorészecskék (2 óra)
12. Biofelületek: sejt- és szövet adhézió, adszorpció, súrlódás és nedvesedés (2 óra)
13. Szintetikus biomimetikus anyagok (2 óra)
a tantárgy célkitűzése, hogy megismertesse a hallgatókkal az élővilágot alkotó-, az élő szervezetek által előállított- és befogadott anyagok főbb típusait. Ismerteti a szintetikus és biológiai anyagok közötti különbségeket, tárgyalja az élővilágban legnagyobb mennyiségben előforduló anyagok szerkezetét, legfontosabb fizikai-kémiai tulajdonságait, valamint funkcióit. Foglalkozik az életminőséget javító anyagok előállításának kémiai és nanotechnikai alapjaival, valamint diagnosztikai vizsgálatok anyagszerkezeti és fizikai-kémiai hátterével.
Tanulmányi eredmények
Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:
Tudás
Ismeri a vegyészmérnöki szakma számára is fontos élő rendszerek sajátságait, szerkezeti és dinamikai tulajdonságait. Ismeri a biológiai- és biomimetikus anyagok típusait és főbb jellemzőit: biokompatibilitás és biodegradáció. Ismeri a fontosabb biomimetikus anyagok előállításának szempontjait és módszereit. Számos ismerettel rendelkezik a biológiai anyagokat felhasználó vegyészmérnöki és kémiai technológiákhoz kapcsolódó méréselméletről, méréstechnikákról és anyagvizsgálati módszerekről. Ismeri a biológiai anyagok felhasználásával kapcsolatos technológiák legmodernebb eredményeit Ismeri a biológiai és lágy anyagok legfontosabb szerkezetvizsgálati módszereit. Ismeri a biológiai és biomimetikus anyagok anyagtudományi és anyagtechnológiai szempontból legfontosabb képviselőit és tulajdonságaikat.
Képességek
Alkotóan képes alkalmazni a vegyészmérnöki szakterület biológiai anyagok felhasználásával kapcsolatos elméleti és gyakorlati ismereteit feladatai megoldása során. Képes a vegyészmérnöki technológiákban fontos biológiai és lágy anyagok szerkezetvizsgálatára, a vizsgálati módszerek továbbfejlesztésére, új módszerek adaptálására és fejlesztésére. A biológiai és biomimetikus anyagokkal kapcsolatos ismeretek dinamikus fejlődését megismerve késztetést érez új, korszerű és innovatív eljárások alkalmazására. A tárgykörben elsajátított ismeretei hozzájárulnak fentiek teljesüléséhez mérések elvégzéséhez, értékeléséhez, valamint a fejlesztés részfeladatainak elvégzéséhez A tárgykörben elsajátított ismeretei hozzájárulnak a fenti feladatok megoldásához. A biológiai és biomimetikus anyagokkal kapcsolatos ismeretek dinamikus fejlődését megismerve késztetést érez az élethosszig tartó tanulásra és összetett feladatok rugalmas megoldására.
Attitűd
A tárgykörben elsajátított ismeretei példáján fontosnak tartja a fenntarthatósági szempontok érvényesítését az új eljárások bevezetésében. A tárgykörben elsajátított ismeretei alapján késztetést érez, hogy új kutatási, fejlesztési és innovációs célokat tűzzön ki munkája során, és hogy új ismeretekkel gyarapítsa szakterületét. Ez elvárás a tárgy eredményes elsajátítása során. A biológiai és biomimetikus anyagokkal kapcsolatos ismeretek dinamikus fejlődését megismerve késztetést érez, hogy folyamatosan tovább képezze magát. Ez elvárás a tárgy eredményes elsajátítása során. Az előadások során folytatott diszkussziók elősegítik ennek kialakulását.
Autonómia és felelősség
A tárgy ismeretanyaga mintegy megalapozza ezt az elvárást. Ez elvárás a hallgató felé. A szóban forgó tárgy elsajátítása során felismeri a különböző szakemberekkel folytatott eszmecserék fontosságát a döntések kialakítása során. Elvárás, hogy az előadásokon olyan kérdéseket tegyen fel oktatójának, melynek megválaszolása társai tudását is gyarapítja.
Oktatási módszertan
előadás.
Tanulástámogató anyagok
Online források
S.A.Guelcher, J.O.Hollinger (Eds.): An Introduction to Biomaterials, CRC Taylor and Francis (2006); J.Vincent: Structural Biomaterials, Princeton Univ. Press, (1991); Meyers and Chen: Biological Materials Science, Cambridge University Press, 2014; Meyers et al. Biological materials: Structure and mechanical properties, Progress in Materials Science 53 (2008) 1 - 206;
A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek
Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Képesség típusú kompetenciák
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
fizikai és kémiai alapismeretek.
Általános szabályok
Követelmények:
félévközi jegy, amely három zárthelyi eredményéből származik.
Pótlási lehetőségek:
a TVSz szerint.
Konzultációk:
az oktatóval előre megbeszélt időpontban.
Teljesítményértékelési módszerek
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya
Nincs megadva részarány.
Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása
Nincs megadva részletes értékelés.
Vizsgarészek részaránya
Nincs megadva részarány.
Érdemjegy megállapítása
Nincs megadva érdemjegy határ.
Jelenléti és részvételi követelmények
Nincs megadva jelenléti követelmény.
Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai
Nincs megadva.
Rövid leírás
Nincs megadva.
Részletes leírás
Név:
Beosztás:
Tanszék, Int.:
Zrínyi Miklós
egyetemi tanár
SOTE
Bóta Attila
tud. főmunkatárs
MTA TTK
Varga Zoltán
tud. főmunkatárs
MTA TTK
Ajánlott tantárgyak
28 óra előadás és 30 óra otthoni felkészülés.
A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka
Nincs megadva munkaidő bontás.
Tantárgykövetelmények hatályossága
Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:
—
Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:
—
Tantervi elhelyezés
| Kar | Képzés | Tanterv | Mintatantervi jelleg | Elsődleges |
|---|---|---|---|---|
| Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar | vegyészmérnöki | Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve | kötelező | nem |
| Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar | vegyészmérnöki | Vegyészmérnöki mesterképzési szak tanterve | kötelező | nem |
| Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar | műanyag- és száltechnológiai mérnöki | Műanyag- és száltechnológiai mérnöki mesterképzési szak tanterve | — | nem |