МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Нанотехнологии в медицине

рабочая программа дисциплины

Закреплена за кафедрой	Кафедра общей и экспериментальной физики
Направление подготовки	03.03.02. Физика
Профиль	Медицинская физика; Современные функциональные материалы
Форма обучения	Очная
Общая трудоемкость	4 ЗЕТ
Учебный план	03_03_02_Физика_Профили-2021

Часов по учебному плану	144
в том числе:
аудиторные занятия	56
самостоятельная работа	38
индивидуальные консультации	50

Виды контроля по семестрам
диф. зачеты:	7

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр)	4 (7)		Итого
Недель	16		Итого
Вид занятий	УП	РПД	УП	РПД
Лекции	20	20	20	20
Лабораторные	18	18	18	18
Практические	18	18	18	18
Сам. работа	38	38	38	38
Консультации	50	50	50	50
Итого	144	144	144	144

Программу составил(и):

Рецензент(ы):

Рабочая программа дисциплины
Нанотехнологии в медицине

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 03.03.02 Физика (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 891)

составлена на основании учебного плана:
03.03.02 Физика
утвержденного учёным советом вуза от 27.04.2021 протокол № 6.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 21.05.2022 г. № 7/2021-2022
Срок действия программы: 2021-2025 уч. г.

Заведующий кафедрой
Плотников Владимир Александрович

Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2023-2024 учебном году на заседании кафедры

Кафедра общей и экспериментальной физики

Протокол от 21.05.2022 г. № 7/2021-2022
Заведующий кафедрой Плотников Владимир Александрович

1. Цели освоения дисциплины

1.1.	Сформировать компетенции обучающегося в области физики наноструктурных материалов медико-биологического назначения и достижений нанотехнологий по профилю дисциплины

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.01.02

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ПК-5.02	Способен применять методы сбора, обработки, анализа и обобщения результатов экспериментов и исследований в области медицинской физики
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.	Знать:
3.1.1.	влияние размерного эффекта на свойства материалов, основные принципы получения наноразмерных материалов основные методы и технологии получения нанопродуктов и их характеристики, связанные с проявлением квантовых эффектов научные принципы создания наноструктурных материалов медико-биологического назначения методы получения и применения наноматериалов в медицине и биологии
3.2.	Уметь:
3.2.1.	осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию находить перспективные методы получения наноматериалов медико-биологического назначения вести расчеты и выбирать оптимальные условия проведения нанобиотехнологических процессов
3.3.	Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.	навыками поиска информации о перспективных направлениях применения наноматериалов в биологии и медицине навыками проектирования, пролучения и использования наноструктур для объектов с новыми свойствами навыками анализа и систематизации информации о методах исследования наноструктурных материалов медико-биологического назначения

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия	Наименование разделов и тем	Вид занятия	Семестр	Часов	Литература
Раздел 1. Нанотехнологии для медицины
1.1.	Физико-химические и биологические свойства наночастиц. Основные способы получения наноразмерных структур. Механизмы биологической активности наночастиц	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л2.4, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.2.	Нанотехнологии применительно к способам доставки лекарств	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.3.	Лечебные наноматериалы в онкологии	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.4.	Наночастицы для лечения воспалительных заболеваний. Некоторые другие наноформы в медицине и биологии	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.5.	Нанотехнологии для медицины	Практические	7	6	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.6.	Нанотехнологии для медицины	Лабораторные	7	4	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.7.	Нанотехнологии для медицины	Сам. работа	7	10	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
1.8.	Нанотехнологии для медицины	Консультации	7	15	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
Раздел 2. Методы исследования медицинских наноматериалов
2.1.	Высокоразрешающие методы диагностики структуры наночастиц	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
2.2.	Традиционные методы и аппаратура изучения свойств наноформ	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
2.3.	Медико-биологические методы терапии с помощью нанопрепаратов	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
2.4.	Методы исследования медицинских наноматериалов	Практические	7	6	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
2.5.	Методы исследования медицинских наноматериалов	Лабораторные	7	8	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
2.6.	Методы исследования медицинских наноматериалов	Консультации	7	15	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
2.7.	Методы исследования медицинских наноматериалов	Сам. работа	7	14	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
Раздел 3. Нанобиотехнологии
3.1.	Биологические наноструктуры	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
3.2.	Основные направления развития нанобиотехнологий	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
3.3.	Нанобиотехнологии в медицине	Лекции	7	2	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
3.4.	Нанобиотехнологии	Практические	7	6	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
3.5.	Нанобиотехнологии	Лабораторные	7	6	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
3.6.	Нанобиотехнологии	Консультации	7	20	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4
3.7.	Нанобиотехнологии	Сам. работа	7	14	Л2.5, Л2.1, Л2.2, Л2.3, Л1.1, Л1.2, Л1.3, Л1.4

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

см. Приложение

5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)

см. Приложение

5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации

см. Приложение

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л1.1	Ю. П. Солнцев, Е. И. Пряхин, С. А. Вологжанина, А. П. Петкова ; под редакцией Ю. П. Солнцева	Нанотехнологии и специальные материалы [Текст : электронный]. Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : учебное пособие для вузов	Санкт-Петербург : ХИМИЗДАТ, 2020	www.iprbookshop.ru
Л1.2	В. В. Поляков	Биомедицинские нанотехнологии [Текст: электронный], Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : учебное пособие	Ростов-на-Дону, Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2018	www.iprbookshop.ru
Л1.3	А. Г. Колосько, С. В. Кузьмин	Основы микро- и нанотехнологий. Кристаллы [Текст: электронный] : учебное пособие	Санкт-Петербург : СПбГУТ им. М.А. Бонч-Бруевича, 2022	e.lanbook.com
Л1.4	В. С. Кирчанов	Наноматериалы и нанотехнологии [Текст: электронный]: учебное пособие	Пермь : ПНИПУ, 2016	e.lanbook.com
6.1.2. Дополнительная литература
	Авторы	Заглавие	Издательство, год	Эл. адрес
Л2.1	Н.И. Прокофьева, Л.А. Грибов	Физические эффекты нанотехнологий [Электронный ресурс], Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : учебное пособие	М.: Московский государственный строительный университет, 2013	www.iprbookshop.ru
Л2.2	Э.Ф. Вознесенский, Ф.С. Шарифуллин, И.Ш. Абдуллин	Методы структурных исследований материалов. Методы микроскопии [Электронный ресурс], Цифровой образовательный ресурс IPR SMART: учебное пособие	Казань: Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2014	http://www.iprbookshop.ru/61986
Л2.3	Э. Л. Дзидзигури, Е. Н. Сидорова	Процессы получения наночастиц и наноматериалов. Нанотехнологии [Электронный ресурс], Цифровой образовательный ресурс IPR SMART: учебное пособие	Москва : Издательский Дом МИСиС, 2012	www.iprbookshop.ru
Л2.4	А. С. Иванов, Г. И. Пахомов	Физические основы микро- и нанотехнологии [Текст: электронный], Цифровой образовательный ресурс IPR SMART: учебное пособие	Пермь : Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2011	www.iprbookshop.ru
Л2.5	В.К. Неволин	Квантовая физика и нанотехнологии [Электронный ресурс]: Цифровой образовательный ресурс IPR SMART	М.:, 213	www.iprbookshop.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"

6.3. Перечень программного обеспечения
Программное обеспечение: операционная система семейств Windows/Unix; приложения виртуальных машин Innotek VirtualBox и др.; антивирусные программы: Avast, Avira AntiVir и др. диспетчеры архивов: 7-zip и др.; файл-менеджеры: Far, Unread Commander и др.; офисный пакет Microsort Office, включающий приложения: текстовый процессор Word, табличный процессор Excel, СУБД Access, программа создания презентаций PowerPoint, о программа создания печатной продукции Publisher и др. пакеты для символьных вычислений: MathCAD, Maxima и др.; пакеты компьютерной графики: Photoshop, AcrobatReader, COMSOL Multiphysics, специализированные программыMicrosoft Office 2010 (Office 2010 Professional, № 4065231 от 08.12.2010), (бессрочно); Microsoft Windows 7 (Windows 7 Professional, № 61834699 от 22.04.2013), (бессрочно); Chrome (http://www.chromium.org/chromium-os/licenses), (бессрочно); 7-Zip (http://www.7-zip.org/license.txt), (бессрочно); AcrobatReader (http://wwwimages.adobe.com/content/dam/Adobe/en/legal/servicetou/Acrobat_com_Additional_TOU-en_US-20140618_1200.pdf), (бессрочно); ASTRA LINUX SPECIAL EDITION (https://astralinux.ru/products/astra-linux-special-edition/), (бессрочно); LibreOffice (https://ru.libreoffice.org/), (бессрочно); Веб-браузер Chromium (https://www.chromium.org/Home/), (бессрочно); Антивирус Касперский (https://www.kaspersky.ru/), (до 23 июня 2024); Архиватор Ark (https://apps.kde.org/ark/), (бессрочно); Okular (https://okular.kde.org/ru/download/), (бессрочно); Редактор изображений Gimp (https://www.gimp.org/), (бессрочно)
6.4. Перечень информационных справочных систем
www.gpntb.ru/ Государственная публичная научно-техническая библиотека www.nlr.ru/ Российская национальная библиотека www.nns.ru/ Национальная электронная библиотека www.rsl.ru/ Российская государственная библиотека ЭБС Юрайт https://urait.ru/ ЭБС Лань https://e.lanbook.com/ www.window.edu.ru/ Библиотека учебной и методической литературы

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория	Назначение	Оборудование
214К	лаборатория медицинской физики - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации	Учебная мебель на 10 посадочных мест; доска маркерная 1 шт.; учебные наглядные пособия; анализатор биохимический CardioChek PA портативный; велоэргометр DH-8918 P; высоковольтный стабилизированный выпрямитель ТВ-2; датчик давления газа Gas Pressure Sensor GPS-BTA; датчик концентрации нитрат-ионов NO3-BTA Nitrate Ion-Selektive Elektrode; датчик содержания CO2/CO2 Gas sensor/CO2-BTA; датчик частоты дыхательных движений Respiration Monitor Belt /RMB-BTA; интерактивная доска Legamaster e-Board Touch 77 c проектором Epson EB-470; ионизатор воздуха – 2 ед.; колориметр датчик оптической плотности COL-BTA Colorimeter; комплекс магнитокоррекции Мультимаг; компьютер Celeron 2533MHz/ 17" LCD Samsung 740N; компьютер НЭТА /LCD 19" Samsung 943B (2,93Ghz/2*1024Mb/500Gb/DVD-RW/KM); лазер ЛГИ-201; лазер ЛГН-703; люксметр LS-BTA датчик освещенности Light Sensor; моноблок RAMEC Gale Custom G1610/ H61M-DG3/4 Гб ОЗУ/500 Гб НЖМД – 2 ед.; персональный компьютер с LCD монитором 19"; пневмотахометр Эльф-5-02; принтер лазерный Hewlett-Packard P1102w; пульсометр датчик частоты сердечных сокращений Exercise Heart Rate Monitor EHR-B; самописец "Эндим"; система сбора данных AFS в комплекте с кабелем – 2 ед.; скамья оптическая; спектрофотометр Vernier SpectroVis Plus SVIS-RL+ световод SVIS-FIBER; спироанализатор СПМ-01 "РД"; спирометр SPR-BTA датчик жизненной емкости легких Spirometer; тонометр BPS-BTA датчик артериального давления Blood Pressure Sensor; устройство для измерения и обработки данных УИОД LabQuest в комплекте – 3 ед.; ФМБ - 9К Установка учебная " Изучение принципов работы электроэнцефалографа"; ФМБ-8 Установка учебная лабораторная "Измерение импеданса. Определение импеданса

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Основной целью при изучении дисциплины является стремление показать области применения и формирование у будущих специалистов теоретических знаний и практических навыков по использованию законов физики для широкого спектра задач в различных областях.
Для эффективного изучения теоретической части дисциплины «Нанотехнологии в медицине» необходимо:
- построить работу по освоению дисциплины в порядке, отвечающим изучению основных этапов, согласно приведенным темам;
- систематически проверять свои знания по контрольным вопросам и заданиям;
- усвоить содержание ключевых понятий;
- плотно работать с основной и дополнительной литературой по соответствующим темам.
Для эффективного изучения практической части дисциплины «Современные направления исследований в естественных науках (приоритетные направления)» рекомендуется:
- систематически выполнять подготовку к практическим занятиям по предложенным преподавателем тема и методическим указаниям;
- своевременно выполнять практические задания
- своевременно и систематически защищать результаты своих экспериментальных исследований.
В течение семестра студенты выполняют:
- домашние задания (Case-study - анализ конкретных ситуаций, ситуационный анализ), выполнение которых контролируется и обсуждается (групповое обсуждение)на практических занятиях или перед выполнением лабораторных работ (сократический диалог - подразумевающий постановку особых вопросов в процессе беседы, которые способствуют работе мышления, концентрации внимания, адекватной оценке текущей дискуссии и своей в ней роли);
- промежуточные задания, во время практических или лабораторных работ (в форме дискуссий, дебатов)для выявления знаний по основным элементам новых разделов теории или методике проведения экспериментальных заданий;
- построение "дерева решений" для проведения наиболее эфффективного анализа методики эксперимента, непосредственного выполнения экспериментальных исследований в ходе лабораторных работ;
- обсуждают задания практических и лабораторных работ методом "Займи позицию", помогающем выяснить, какой спектр мнений может существовать по обсуждаемому вопросу и предоставляет возможность высказаться каждому, продемонстрировать различные мнения, а затем обосновать свою позицию, найти и выразить самые убедительные аргументы, сравнить их с аргументами других.