GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 509004112021 | BİYOMÜHENDİSLİK LAB.III | Ders | 4 | 7 | 4,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
Türkçe
Dersin Amacı
Biyomühendislik biyoloji ve mühendislik alanlarının bir sentezidir. Bu ders kapsamında yaşayan sistemlerin temel öğeleri, bunların dahil olduğu biyoteknolojik prosesler ve endüstriyel uygulamaları mühendislik bakış açısı ile ele alınarak pratik çalışmalarla pekiştirilecektir.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof. Dr. Gaye Öngen Özgen - Dr. Öğr. Üyesi İsmail Hakkı AKGÜN
Öğrenme Çıktıları
| 1 | Üretime dayalı biyomühendislik süreçleri temel bilgilerine sahip olabilme |
| 2 | Üretim ile ilişkili sistemlerde uygulama yapabilme |
| 3 | Üretime dayalı sistemler ile ilgili hesap yapabilme |
| 4 | Üretime dayalı sistemler ile ilgili sorunları belirleyebilme |
| 5 | Üretime dayalı sistemler ile ilgili sorunlara çözüm sunabilme |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Termodinamik, Stokiometri ve Akışkanlar Mekaniği, Kütle ve Isı Transferi derslerinden başarılı olunması tavsiye edilir.
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
Fotobiyoreaktör Separasyon Membran Ayırma İmmobilizasyon Hücre Parçalama Koagülasyon-Flokülasyon Ayırma Saflaştırma ve HPLC Denemeleri Farklı Primerler ile PCR Denemesi Biyoinformatik I Biyoinformatik II
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Laboratuvar | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Tanışma, laboratuvar işleyişi hakkında bilgi verme, grupların oluşturulması, laboratuvardan beklentilerin açıklanması | Tanışma | ||
| 2 | Endüstriyel fermentasyonlarda sıkça kullanılan kesikli, kesikli-beslemeli ve sürekli üretim sistemlerinin nasıl tasarlandığını, gerçekleştirildiğini ve hangi sisteminin başarılı olduğuna nasıl karar verildiğini ve bu üretim modlarının matematiksel olarak nasıl modelleneceği yapılan üretimlerle biyokütle/ürün üzerinden tartışılması | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin konusuna uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 3 | Hazırnan deney tasarımlarının gruplarlar ile tartışılması ve üretim ön hazırlıklarının yapılması | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin konusuna uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor /sunu hazırlanması | ||
| 4 | Fotoreaktörlerde /biyoreaktörlerde yapılacak biyoprosesler ile biyoreaktör hazırlama, parametrelerin belirlenmesi, üretim sistemlerini kurulması ve üretimin izlenmesi çalışmalarının öğrenilmesi | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 5 | Separasyon işleminin teorisinin hatırlanması, biyomühendislik uygulamalarında separasyon işleminin yerinin araştırılması, biyomühendislik çalışmalarında kullanılacak separatör tipinin seçilmesinde göz önünde bulundurulacak kriterlerin belirlenmesi , gruplar tarafından gerçekleştirilen üretimlere seçilen seperasyon sisteminin uygulanması , tüm gruplara pilot ölçekte çanak separatör üzerinden birebir separasyon işlemini uygulayarak tecrübe kazandırılması | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 6 | Hücre parçalama sonikasyon, kimyasal , mekanik yöntemler kullanılarak model hücre (mikroalg) üzerinden tekniklerin kullanılması ve hesaplamaların açığa çıkan ürün üzerinden yapılması | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 7 | Etken madde katı matrikse enkapsülasyonu etkili parametrelerin tartışılması, deneysel çalışmalar üzerinden ilgili hesaplamaların gerçekleştirilmesi | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 8 | Farklı kaynaklardan üretilen bileşiklerin ekstraksiyonun nasıl geçekleştirildiği, nitel ve nicel analizlerinin kromatografik yöntemler yardımı ile gerçekleştirilmesinin öğretilmesi | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 9 | Arasınav | Ara sınavın uygulanması | ||
| 10 | Farklı kaynaklardan üretilen bileşiklerin ekstraksiyonun nasıl geçekleştirildiği, nitel ve nicel analizlerinin kromatografik yöntemler yardımı ile gerçekleştirilmesinin öğretilmesi | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 11 | Alt akım işlemlerinden filtrasyon tekniklerini ve bazı filtrasyon ekipmanlarının tanınması; diyaliz, kılcal borulu diyalizör ve çapraz akışlı filtrasyon düzeneklerinin işleyişini kavranması, ultrafilitrasyon düzeneğinde protein konsantre edilmesi üzerinden uygulama yapılması | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 12 | Koagülasyon-Flokülasyon üzerime etkili parametrelerinin ilgili cihaz kullanılarak denenmesi | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 13 | Farklı Primerler ile PCR Denemesi Genetik mühendisliğinin temeli olan DNA gen bölgelerinin çoğaltılması ile sekanslama, genlerle ilişkili DNA bantlarını geliştirilmesi, klonlamada PCR ile konformasyon, gen varlığı tespiti gibi konuları kapsamaktadır. | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 14 | Biyoinformatik I NCBI da gen sekanslarının araştırlması, mevcut sekansların gen bankasındaki sekanslar ile eşleştirilmesi, mevcut sekanslarda gen bölgelerinin (upstream, down stream bölgeleri vb) varlığının saptanması, genlerin hangi RNA ları üreteceğinin tahminlenmesi, cDNA veri bankası, Protein veri bankası | Deney sorumlusu gözetiminde, deneyinin uygun olarak işlenmesi, hesaplamaların yapılması ve rapor/sunu hazırlanması | ||
| 15 | Biyoinformatik II Yapısal genomik, gen haritaları, hastalık genlerinin genomda lokalizasyonu, bakteriyal genomiks veri bankası | |||
| 16 | Final Sınavı | Final sınavının uygulanması |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
DERS KİTABI: Forgacs E., Cserhati T., Molecular Basis of Chromatographic Seperation, CRC Press, 1997. Casez J., Encyclopedia of Chromatography, Marcel Dekker Inc., 2001. Scott R. P. W., Liquid Chromatography Column Theory, John Wiley ve Sons, Chichester, 1992, 19. Scott R. P. W., Casez J., Chromatography Theory, Marcel Dekker Inc., 2002. Issaq H. J., A Century of Separation Science, Marcel Dekker Inc., 1992. Scopes.R.K.,(1994) Department of Biochemistry and the Centre for Protein and Enzyme Technology La Trobe University Bundoora, Victoria 3083 Australia Series Editor: Charles R. Cantor Boston University Center for Advanced Biotechnology Boston, MA 02215, USA Shuler, M. L., Kargi, F., "Bioprocess Engineering. Basic Concepts", Prentice Hall, (2001). Atkinson, B. and Mavituna, F., "Biochemical Engineering and Biotechnology Handbook", The Nature Pres, North Yorkshire, England, (1983).
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 50 |
| Rapor Hazırlama | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 50 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 50 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 3 | 3 |
| Laboratuvar | 14 | 4 | 56 |
| Takım/Grup Çalışması | 12 | 1 | 12 |
| Rapor Hazırlama | 12 | 1 | 12 |
| Bireysel Çalışma | 12 | 1 | 12 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 10 | 10 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 13 | 13 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 120 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | |
| ÖÇ 1 | 5 | 5 | 5 | ||||||||
| ÖÇ 2 | 5 | 5 | 5 | ||||||||
| ÖÇ 3 | 5 | 5 | 5 | ||||||||
| ÖÇ 4 | 5 | 5 | 5 | ||||||||
| ÖÇ 5 | 5 | 5 | 5 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek