GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 402053092021 | BİYOLOJİDE LABORATUAR TEKNİKLERİ | Ders | 3 | 5 | 4,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Bu dersin amacı Moleküler Biyoloji ve Genetik opsiyonu öğrencilerinin; biyolojinin kapsadığı temel laboratuvar tekniklerini öğrenmesini ve uygulayabilmesini sağlamaktır.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Remziye DEVECİ
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Laboratuvar güvenliğini öğrenerek laboratuvarda bu kurallara uyarak çalışır. Temel laboratuvar aletlerinin kullanım kurallarını ve prensiplerini öğrenerek aletleri doğru kullanır. Laboratuvarda sterilizasyon ve dezenfeksiyonun önemini kavrayarak laboratuvar çalışmalarında bu kuralları uygular. |
| 2 | Laboratuvarlarda kullanılan temel çözeltilerin kurallara uygun hazırlanmasını öğrenir. Gerekli hesaplamaları yapmayı öğrenerek molarite, normalite, ppm gibi çeşitli birimlere göre çözeltileri hazırlayabilir konuma gelir. |
| 3 | Mikroskop çeşitleri ve her birinin çalışma prensipleri ile uygulama alanlarını öğrenir. Yaygın kullanılan mikroskop çeşitlerinin örnek hazırlama tekniklerini öğrenerek uygulayabilecek bilgi ve beceriye sahip olur. |
| 4 | Biyolojide materyal hazırlama tekniklerini farklı materyaller ve farklı yöntemlerle karşılaştırmalı olarak öğrenerek uygulayabilecek bilgiye sahip olur. |
| 5 | Analitik teknikleri (Kromatografi, Spektroskopi) ve çalışma prensipleri ile kullanım alanlarını öğrenir ve uygulayabilir. |
| 6 | Elektroforez türleri ve çalışma prensipleri ile kullanım alanlarını öğrenme ve uygulayabilme ile Blotlama tekniklerinin türleri, çalışma prensipleri ve kullanım alanlarını öğrenerek uygulayabilecek bilgi ve beceriye sahip olur. |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Temel laboratuvar aletleri, Sterilizasyon ve Dezenfeksiyon; Temel çözeltiler ve hesaplama yöntemleri; Mikroskop çeşitleri, temel yapıları, çalışma prensipleri, mikroskopide örnek hazırlama teknikleri; Biyolojide materyal hazırlama teknikleri; Kromatografi türleri, çalışma prensipleri ve kullanım alanları; Spektroskopi türleri, çalışma prensipleri ve kullanım alanları; Elektroforez türleri, çalışma prensipleri ve kullanım alanları; Blotlama teknikleri, çalışma prensipleri ve kullanım alanları.
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Laboratuvar | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | -LABORATUVAR GÜVENLİĞİ hakkında teorik bilgi -TEMEL LABORATUVAR CİHAZLARININ çalışma prensibi ve KULLANIMINDA dikkat edilecek hususlar hakkında teorik bilgi | Laboratuvar güvenliği hakkında uygulamalı bilgi verilmesi ve laboratuvardaki temel cihazların tanıtılarak kullanımının uygulamalı olarak gösterilmesi | ||
| 2 | STERİLİZASYON DEZENFEKSİYON 1. Sterilizasyonun tanımı, amacı, çeşitleri ve uygulama alanları 2. Dezenfeksiyonun tanımı, amacı, çeşitleri ve uygulama alanları | Sterilizasyon ve dezenfeksiyonun farklı uygulama alanlarına göre seçilmiş tiplerinin uygulamalı olarak gösterilmesi ve öğrencilere uygulatılması. Sonraki laboratuvar için kullanacakları cam eşya vb. malzemeleri steril etmeleri. | ||
| 3 | TEMEL ÇÖZELTİLER, ÇÖZELTİLERİN HAZIRLANMASI VE HESAPLAMALAR -Derişim (Concentration) -Molarite (Molarity) -Molalite (Molality) -Eşdeğer gram (gram equivalent) -Tesir değerliği (TD) -Molarite-Normalite İlişkisi -Ppt (Parts Per Thousand) -Ppm (Parts Per Million) -pH ve pH ölçümleri -Tampon çözeltiler -Tampon Çözeltilerin pH Değerinin Hesaplanması -Tampon Çözeltilerin Özellikleri -Sık Kullanılan Çözeltiler | Temel çözeltilerin hazırlanmasında dikkat edilecek hususların anlatılması; tartım yapılması, pipet kullanımı ve ölçekli cam eşyalarla ölçümde dikkat edilecek konular. Molarite, normalite, ppm vb. hesaplamaların yapılması. pH değerinin hesaplanması ve pH ölçümlerinde kritiklerin öğretilmesi. Yaygın kullanılan tampon çözeltilerin hazırlatılması | ||
| 4 | MİKROSKOPİ I -Büyüterek inceleme aygıtlarının sınıflandırılması -Işık Mikroskoplarının özellikleri Rezolüsyon (çözünürlük) nedir, nasıl hesaplanır Rezolüsyon (Çözünürlük) ve büyütmeyi sınırlayan faktörler -Işık Mikroskobu Çeşitleri: a. Aydınlık alan mikroskobu Çalışma prensibi Aydınlık alan mikroskobunun bölümleri Işık Mikroskobu İçin Preparasyon Yöntemleri | Işık mikroskobu preparasyon tekniklerinin öğrenilmesi: Hücre/Doku örneklerinin tespit edilmesi, dehidratasyonu, şeffaflaştırılması, parafin infiltrasyonu ve parafine gömülmesi. Parafin bloklardan rotary mikrotomda kesit alınması, kesitlerin lam üzerine yayılması işlemleri. | ||
| 5 | MİKROSKOPİ II Işık mikroskobu çeşitleri (devam) b. Karanlık alan mikroskobu Çalışma prensibi Kullanım alanları c. Faz-Kontrast mikroskop Çalışma prensibi Kullanım alanları Interferans (girişim) özelliği nedir d. Diferansiyel interferans kontrast Çalışma prensibi Kullanım alanları Difraksiyon özelliği nedir e. Polarizasyon mikroskobu Çalışma prensibi Kullanım alanları Polarizasyon özelliği nedir Çift Kırılma Gösteren Maddeler f. Floresan mikroskop Çalışma prensibi Kullanım alanları Floresansı indükleme özelliği | Floresan mikroskobu preparasyon tekniklerinin öğrenilmesi: Çeşitli doku örneklerinin cryo-protektan içine gömülüp dondurulması ve frozen mikrotomda kesit alınarak floresan boyalarla (Hoechest, FITC) boyanarak floresan mikroskopta incelenmesi işlemleri yapılmaktadır. Ayrıca, bir önceki hafta hazırlanmış parafin kesitlere Hematoksilen-Eozin boyaması yapılmaktadır. | ||
| 6 | MİKROSKOPİ III Elektron Mikroskoplarının Tipleri ve Çalışma Prensipleri Kullanım alanları Tarihçe Elektron Mikroskobunun Işık Mikroskobundan Farkları: 1. Scanning (taramalı) Elektron Mikroskobu (SEM) SEM çalışma prensibi SEM Bölümleri SEM için örnek hazırlama Teknikleri 2. Transmisyon (geçirimli) Elektron Mikroskobu (TEM) TEM çalışma prensibi TEM Bölümleri TEM için örnek hazırlama Teknikleri | SEM ve TEM için ortak yürüyen örnek hazırlama aşamalarının(Tespit, tespitten kurtarma, dehidratasyon) gerçekleştirilmesi; SEM için örneklerin stub üzerine yapıştırılması ve altın ile kaplanması. TEM için örneklerin şeffaflaştırılması, epoksi reçinenin hazırlanması ve vakumlu etüvde infiltrasyonu, epoksi reçineye gömme ve polimerizasyon aşamaları tehlikeli kimyasallar nedeniyle hazırlanan videolardan izletilmekte ve kullanılan özel materyaller incelenmektedir. Polimerize olmuş epon blokları trimleme ve ultramikrotomda kesit alma işlemlerini öğrenciler gözetmenler eşliğinde deneyimlemektedirler. | ||
| 7 | MİKROSKOPİ IV Karma Tür Mikroskoplar a. Konfokal Mikroskop Konfokal mikroskobun temel yapıları Dokunun hazırlanması Uygulama Alanları Avantaj ve Dezavantajları b. Multifoton Mikroskop c. Atomik Force Microscope (AFM) (Atomik Kuvvet Mikroskobu) Genel Bilgiler Çalışma prensibi d. Tarama-Tünelleme | TEM uygulamalarına devam edilmektedir. Bir önceki haftanın devamı olarak; polimerize olmuş epon blokların trimlemesi, ultramikrotomda yarı ince ve ultra ince kesit alınması ve boyanmalarının gerçekleştirilmesi ve TEM'de inceleme işlemleri. Karma tür mikroskoplar, birimimizde bulunmadığı için sadece videodan izletilir. | ||
| 8 | ARASINAV | |||
| 9 | BİYOLOJİDE MATERYAL HAZIRLAMA Özütleme (ekstraksiyon) nedir Özütleme (ekstraksiyon) basamakları: I. Parçalama (homojenizasyon) yöntemleri II. Ayırma (separasyon) yöntemleri III. Saflaştırma (pürifikasyon) yöntemleri | Analitik teknikler için materyal hazırlama işlemlerinden Parçalama (homojenizasyon) ve Ayırma (separasyon) işlemlerinin farklı tiplerinin uygulanması gerçekleştirilir. Homojenizasyon teknikleri: -Fiziksel Yöntemler-Mekanik işlemler (havanda dövme, homojenizatör kullanımı), Ultrasonikasyon, Ozmotik şok, Dondurma-Çözme) -Kimyasal yöntemler (enzim ve çözücü kullanımı) Separasyon teknikleri: -Filtrelemeler, Diyaliz, Dondurarak kurutma, Çöktürme, Enzim uygulaması, Santrifüjleme | ||
| 10 | KROMATOGRAFİ Tanımı Türleri I. Sıvı Kromatografi (LC) 1. Düz zemin kromatografi: a. Kağıt kromatografi b. İnce Tabaka Kromatografi (TLC) -TLC’ de sorbent seçimi -Plakaların görünür hale getirilmesi -Boyama teknikleri -TLC ile analizi yapılan bileşikler 2. Kolon kromatografi: a. Açık kolon kromatografi: -Jel Filtrasyon Kromatografi -İon exchange Kromatografi -Affinite Kromatografisi b. Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi (High Pressure Liquid chromatography-HPLC) Niçin HPLC ? HPLC’ nin Özellikleri HPLC’ de Temel Parametreler HPLC’ de ayırım mekanizmaları HPLC’nin kullanım alanı HPLC’nin avantajları HPLC Sistemi Akış Diyagramı HPLC ekipmanları II. Gaz Kromatografi (GC) 1. Dolgu kolon 2. Kapiller kolon | Sıvı Kromatografi türlerinden kağıt kromatografisi, ince tabaka kromatografisi; Kolon Kromatografi- Açık kolon türlerinden jel filtrasyon kromatografisi ; Kolon Kromatografi-Kapalı kolon (HPLC) tekniklerinin uygulamaları (HPLC uygulaması; Spektroskopi uygulamaları aşamasında LC-MS/MS cihazında uygulanacaktır). | ||
| 11 | SPEKTROSKOPİ I Elektromanyetik Işıma-Madde Etkileşmeleri: Spektroskopi çeşitleri: 1. Ultraviyole-Görünür Bölge (UV-VIS) Absorpsiyon Spektroskopisi: Özelliği Kullanım alanları Bölümleri Tek ışık yollu spektrofotometre Çift ışık yollu spektrofotometre Spektrofotometre nasıl kullanılır? Tercih edilen spektrofotometrik ölçüm cihazının özellikleri: Spektrofotometrelerin kalibrasyonu | Spektroskopik yöntemlerden Ultraviyole-Görünür Bölge (UV-VIS) Absorbsiyon Spektroskopisinde incelenecek örneklerin hazırlanması, UV-VIS spektrofotometrede analiz edilmesi ve yorumlanması | ||
| 12 | SPEKTROSKOPİ II Spektroskopi çeşitleri (devam): 2. Floresans ve fosforesans spektroskopisi 3. Atomik absorpsiyon spektroskopisi 4. Atomik emisyon ve atomik floresans spektroskopisi 5. İnfrared spektroskopisi (IR) 6. Nükleer manyetik rezonans spektroskopisi (NMR) 7. Kütle spektrometrisi (MS) Kütle Spektometresinin Parçaları Kütle Spektrumu Nasıl Oluşur? Kütle Spektrumu Nedir? Kütle Spektrumu nasıl görünür? Elektronik İyonizasyon | LC-ESI-MS/MS cihazında; Kütle spektrometrisi (MS)'nin parçalarının tanıtılması, çalışma prensibinin uygulamalı açıklanması, inceleme için örnek hazırlığı, analizi ve spektrumların yorumlanması. Ayrıca, cihazın LC (Likit/sıvı kromatografi) kısmı da aynı anda MS ile birlikte öğrenilerek incelenmesi ve elde edilen kromatogramların yorumlanması. | ||
| 13 | ELEKTROFOREZ I -Temel Prensip ve Çalışma ilkesi -Elektroforez Çeşitleri: 1. Kağıt elektroforezi 2. Selüloz asetat 3. Tek boyutlu jel elektroforezi (Nişasta jel elektroforezi; Poliakrilamit jel elektroforezi-PAGE; Sodyum dodesil sülfat-Poliakrilamit jel elektroforezi-SDS-PAGE; Agar ve agaroz jel elektroforezi) | Elektroforez çeşitlerinden; Sodyum Dodesil Sülfat-Poliakrilamit jel elektroforezi (SDS-PAGE)' ne ilişkin uygulamaların öğretilmesi, inceleme için örnek hazırlığı, jelin hazırlanması ve örneklerin jele yüklenmesi, yürütülmesi, jelin boyanması aşamalarının öğrenilmesi ve uygulanması | ||
| 14 | ELEKTROFOREZ II -Elektroforez Çeşitleri (devam): 3. (devam) Agar ve agaroz jel elektroforezi) 4. Disk elektroforezi 5. İzoelektrik odaklama (IEF) 6. İki boyutlu jel elektroforezi 7. Kapiller elektroforez 8. Değişken alanlı (pulsed field) jel elektroforezi -Nükleik Asitlerin Jel Üzerinde Görünür Hale Getirilmesi (Boyama İşlemi) | Elektroforez çeşitlerinden; Agar ve agaroz jel elektroforezine ilişkin uygulamaların öğretilmesi, inceleme için örnek hazırlığı, agaroz jelin hazırlanması ve örneklerin jele yüklenmesi, yürütülmesi, jelin boyanması aşamalarının öğrenilmesi ve uygulanması | ||
| 15 | BLOTLAMA TEKNİKLERİ: Blotlama nedir? Membran tipleri ve membrana aktarım; Materyale göre blotlama çeşitleri (Southern blot, Northen blot, Western blot, Lektin blot, Dot-slot blot) İşaretleme ve analiz çeşitleri. | SDS-PAGE'de yürütülmüş protein bantlarının membrana aktarılması ve ilgilenilen protein bandını belirlemek için işaretli antikor uygulanmasının öğretilmesi. Verilerin değerlendirilerek yorumlanması | ||
| 16 | FİNAL SINAVI |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
Altınışık, M., Laboratuvarda ölçümler ve analiz yöntemleri, spektrofotometri; Altınışık, M., Spektroskopik analiz yöntemleri; Arda, N., Ertan, H., 2004. Moleküler biyolojide kullanılan yöntemler: Genel bakış. “Moleküler Biyolojide Kullanılan Yöntemler”, genişletilmiş ikinci baskı, (editörler: Temizkan, G., Arda, N.). Nobel Tıp Kitabevleri, İstanbul. Bozzola, J.J., Russell, L.D., 1999. “Electron Microscopy, second edition”. Jones and Bartlett Publishers, Boston. Caner, N., Alevli atomik absorbsiyon spektrofotometresi (http://www.canerlertekstil.com/AASNAZIM.PPT#3) Davidson, M.W. and Abramowitz, M., 2002. Optical Microscopy. In, Encyclopedia of Imaging Science and Technology (ed. J.P. Hornak). Griffiths, G., 1993. “Fine Structure Immunocytochemistry”. Springer-verlag, Berlin Heidelberg. Öner, E., Enstürmantal Yöntemler - II Poyraz, Ö., Sterilizasyon, Dezenfeksiyon, Asepsi ve Antisepsi Prensipleri (http://cumhuriyet.dundar.dr.tr/Donem3/KomiteIHastaliklarinBiyolojikTemeleriI/Mikrop/sterilizasyon_prensipleri.ppt#18). Puralı, N., Profosyonel hücre görüntüleme teknikleri Hacettepe üniversitesi Reed, R., Holmes, D., Weyers, J,. Jones, A.,; Pratical skills in Biomolecular sciences; Temizkan, G., 2004. Moleküler biyolojide kullanılan yöntemler: Genel bakış. “Moleküler Biyolojide Kullanılan Yöntemler”, genişletilmiş ikinci baskı, (editörler: Temizkan, G., Arda, N.). Nobel Tıp Kitabevleri, İstanbul. Yıldırım, A., Bardakçı, F., Karataş, M., Tanyolaç, B.,. Moleküler Biyoloji; Yılmazer, S., Öztürk, M., Arı, Ş., Topal-Sarıkaya, A., 2004. Moleküler biyolojide kullanılan yöntemler: Genel bakış. “Moleküler Biyolojide Kullanılan Yöntemler”, genişletilmiş ikinci baskı, (editörler: Temizkan, G., Arda, N.). Nobel Tıp Kitabevleri, İstanbul. http://www.microscopyu.com/articles/optics/opticshome.html http://www.molbiol.ru http://www.chemguide.co.uk/physical/acidbaseeqia/buffers.html http://chimge.unil.ch/En/ph/1ph37.htm http://en.wikipedia.org/wiki/PH_indicator (pH Indicator List) http://www.microscopyu.com/articles/optics/components.html
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 75 |
| Laboratuvar Sınavı | 1 | 25 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 40 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 60 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Derse Katılım | 14 | 2 | 28 |
| Laboratuvar | 14 | 2 | 28 |
| Tartışma | 5 | 1 | 5 |
| Rapor Hazırlama | 3 | 3 | 9 |
| Rapor Sunma | 3 | 1 | 3 |
| Bireysel Çalışma | 5 | 1 | 5 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 4 | 4 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Okuma | 14 | 0 | 7 |
| Laboratuvar Ara Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Laboratuvar Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Deney Sonrası Quiz | 14 | 1 | 14 |
| Quiz için Bireysel Çalışma | 14 | 1 | 14 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 135 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| ÖÇ 2 | 1 | 1 | 5 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| ÖÇ 3 | 1 | 1 | 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||
| ÖÇ 4 | 1 | 1 | 2 | 5 | 2 | ||||
| ÖÇ 5 | 1 | 1 | 2 | 2 | 5 | ||||
| ÖÇ 6 | 1 | 1 | 2 | 2 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek