Khung chưƠng trình đÀo tạo thạc sĩ 2 phần I: giới thiệu chung về chưƠng trình đÀo tạO 2

2.5Tóm tắt nội dung môn học

Cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về cấu trúc và chức năng của các đại phân tử protein, lipid, polysaccharide, nucleic acid; các quá trình trao đổi chất, đồng hóa và dị hóa, điều hòa.

I. Thiết kế sự sống:

Hóa sinh và cách mạng genomic; Tiến hóa hóa sinh; Cấu trúc và chức năng protein; Khai thác protein; DNA, RNA và dòng chảy thông tin di truyền; Khai thác gene; Khai thác tiến hóa; Enzyme; Xúc tác; Điều hòa xúc tác; Carbohydrate; Lipid và màng tế bào; Kênh và bơm màng.

II. Trao đổi và dự trữ năng lượng:

Trao đổi chất; Các con đường dẫn tín hiệu; Đường phân và tái sinh đường; Chu trình citric acid; Quá trình phosphoryl hóa oxy hóa; Quá trình quang hợp; Chu trình Calvin và con đường pentose phosphate; Trao đổi glycogen; Trao đổi acid béo; Đồng hóa protein và amino acid.

III. Tổng hợp các phân tử sống

Sinh tổng hợp amino acid; sinh tổng hợp nucleotide; sinh tổng hợp lipid màng và steroid; Sao chép DNA, Tái tổ hợp và Sửa chữa; Tổng hợp RNA và cắt ghép; Tổng hợp protein; Sự tích hợp trao đổi chất; Điều hòa biểu hiện gene.

Cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về cấu trúc và chức năng của gene, nghĩa là học viên sẽ nghiên cứu về cấu trúc nucleic acid và các cơ chế sao chép, sửa chữa, phiên mã và dịch mã ở tế bào prokaryote và eukaryote. Mục đích trọng tâm là tìm hiểu về điều tiết gene ở tất cả các mức độ.

Cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về cấu trúc và chức năng của protein (đặc biệt các mối tương tác với nucleic acid), và những hiện tượng xảy ra sau dịch mã, do protein là đầu ra chức năng của các gene.

Ngoài ra, một số bài giảng cuối cùng là những bài giảng lựa chọn theo các chủ đề đặc biệt, dạng mở, thay đổi từ năm này sang năm khác như sinh học phân tử của HIV, SARS, H5N1, và các retrovirus khác, giải trình tự toàn bộ genome, genomics chức năng và so sánh để học viên cập nhật kiến thức, thấy sự thay đổi từng năm của các dạng virus gây bệnh ở mức độ phân tử và nắm bắt xu hướng phát triển.

Trong phòng thí nghiệm, sinh viên sẽ học các kỹ thuật cơ bản như nuôi cấy vi khuẩn, biến nạp, điện di gel agarose, tinh sạch plasmid DNA, cắt và phân tích DNA, xây dựng thư viện, polymerase chain reaction (PCR), và cơ sở của phân tích trình tự DNA dựa trên máy tính và thu nhận số liệu qua internet.

EPN 6018: Công nghệ nanô – 2 tín chỉ

Tóm tắt nội dung môn học:

Cung cấp cho học viên kiến thức cơ bản về các kỹ thuật chế tạo vật liệu và linh kiện nano. Có hai nhóm chính các phương pháp công nghệ nano, đó là nhóm các phương pháp chế tạo “từ trên xuống dưới” (top-down, nhóm I) và nhóm các phương pháp “từ dưới lên trên” (bottom-up, nhóm II). Nhóm I gồm các kỹ thuật chia nhỏ một hệ thống lớn để cuối cùng tạo ra được đơn vị có kích thước nanô; nhóm II gồm các kỹ thuật lắp ghép những hạt cỡ phân tử hay nguyên tử lại để thu được vật liệu hay linh kiện kích thước nanô. Trong giáo trình này, sau phần giới thiệu các kiến thức hoá học cần thiết, các công nghệ nanô từ trên xuống như: photoactive polymer, công nghệ lithography, công nghệ hữu cơ hoá khoáng sét, công nghệ ken giữa và công nghệ khuếch tán sẽ được trình bày. Phần tiếp theo là các công nghệ chế tạo vật liệu cấu trúc hạt nanô phương pháp từ dưới lên. Đó là các phương pháp trùng hợp cao phân tử chế tạo hạt nanô, trùng hợp ion living polymerization và block polymerization, công nghệ chế tạo hạt cấu trúc nanô lai, công nghệ đảo micell, công nghệ core-shell, công nghệ bọc và công nghệ sol-gel. Phần cuối của giáo trình là các kiến thức về các công nghệ tạo màng mỏng bằng phương pháp hoá, đặc biệt công nghệ tự lắp ghép phân tử và công nghệ chế tạo nanô xốp.

Tin sinh học là một ngành khoa học về áp dụng các kỹ thuật máy tính và các phương pháp phân tích tính toán trong giải quyết các vấn đề sinh học. Môn học giới thiệu những kỹ thuật cơ bản sử dụng trong Tin sinh học: lưu trữ, tìm kiếm, phân tích các dữ liệu sinh học phân loại học, mối quan hệ di truyền, cây phân loại. Mô hình hóa cấu trúc các phân tử sinh học (protein, nucleic acid), dự đoán các cấu trúc, chức năng, trình tự suy diễn của các phân tử sinh học. Giới thiệu các phần mềm sử dụng trong sinh học để thiết kế mồi, xác định, so sánh trình tự gen, protein, quá trình dịch mã, cách khai thác các dữ liệu sinh học trên các Database. Giới thiệu về các ngân hàng dữ liệu gen và protein có trên mạng và cách khai thác chúng. Học viên sẽ được học về cách tìm kiếm các trình tự gen và protein quan tâm có trên mạng và sử dụng các công cụ phần mềm có sẳn trên mạng để xử lý chúng.

Môn học giới thiệu các nguyên lý cơ bản về cấu trúc, chức năng và ứng dụng của vật liệu nanô sinh học như một lĩnh vực khoa học giao thoa giữa khoa học về vật lý nanô và sinh học. Môn học cũng mô tả các bộ máy nanô sinh học, các kỹ thuật sử dụng trong nghiên cứu nanô sinh học. Các thành tựu đã đạt được trong nghiên cứu - ứng dụng của công nghệ sinh học nanô cũng như các dự báo về tương lai của ngành nanô sinh học ứng dụng trong y-dược, công nghệ sinh học, nông nghiệp, đời sống xã hội.

Môn học giới thiệu các công nghệ thiết kế, chế tạo và ứng dụng carbon tubes, nanoparticles, microfluidics, lab-on-a-chip devices, quantum dots, biosensors, protein-polymer nano machines, DNA và protein chip.

EPN 6021: Vật liệu sinh học nanô tiên tiến – 2 tín chỉ

Môn học tiên quyết: EPN 6020 - Công nghệ Nanô Sinh học

Tóm tắt nội dung môn học:

Giới thiệu các sinh phẩm tự nhiên truyền thống cũng như những sản phẩm được tách chiết, chế biến hiện đại: các quy trình chế biến, tạo sinh phẩm tự nhiên và khả năng ứng dụng của chúng trong đời sống con người, trong chăn nuôi, trồng trọt.

Môn học giới thiệu khái niệm cơ bản về vật liệu nanô sinh học, cấu trúc và chức năng của các vật liệu nanô sinh học. Giới thiệu các loại vật liệu nanô sinh học cơ bản: DNA, RNA, protein, peptide, các vật liệu composit nanô sinh học, các vật liệu cảm biến sinh học. Bên cạnh đó còn giới thiệu những nghiên cứu và ứng dụng của các vật liệu nanô sinh học trong y-dược học.

Môn học giới thiệu các vật liệu sinh học có kích thước nanô như các hạt nanô, các ống nanô, các vật liệu nanoporous, các dendrimers: cấu tạo, kích thước, cấu trúc vi mô, chức năng, cách chế tạo. Bên cạnh đó môn học còn giới thiệu những ứng dụng của các vật liệu này trong sinh-dược học, y học, trong điều trị bệnh và triển vọng của chúng trong tương lai.

Môn học giới thiệu các khái niệm về hệ thống sinh học nanô dẫn truyền thuốc, các khái niệm về hạt nanô-vector dẫn thuốc. Giới thiệu cấu trúc của các hạt nanô và các loại vector hướng đích chính đang được nghiên cứu/ứng dụng. Bên cạnh đó còn giới thiệu các triển vọng ứng dụng/nghiên cứu các hệ thống sinh học nanô dẫn truyền thuốc.

Môn học giới thiệu lắp giáp chức năng các thành phần của một sensor sinh học. Các chủ đề bao gồm lắp ráp một bioreceptor và lắp ráp một giá đo nanô và hệ thống truyền tín hiệu. Môn học này là sự kết hợp giữa các lý thuyết và kinh nghiệm thực hành trong lĩnh vực sản xuất và sử dụng sensor sinh học có kích thước nanô.

Môn học Thực hành các phương pháp thực nghiệm nano sinh học trang bị cho học viên nguyên lý và thực hành các kỹ thuật cơ bản trong nghiên cứu về sinh học phân tử, cấu trúc gen. Học viên sẽ được thực hành các phương pháp như: tách chiết RNA/DNA từ các vật liệu sinh học, phương pháp thiết kế primer sử dụng để nhân, tách dòng gen, phương pháp nhân, khuyếch đại gen PCR, điện di RNA/DNA trên gel agarose, tách dòng gen, biểu hiện gen, protein tái tổ hợp…

1. 
   Sử dụng hệ thống hiển vi lực nguyên tử (AFM) để nghiên cứu cấu trúc của protein, blood cell, DNA.
   

Học viên sẽ thực tập việc chuẩn bị mẫu sinh học cho hệ AFM trên các đế mica hoặc graphite. Thực hiện quá trình đo AFM ở các chế độ tiếp xúc và bán tiếp xúc, đo bề mặt và đo pha. Thực hiện phép đo trong môi trường không khí và môi trường lỏng.

2. 
   Sử dụng thiết bị cảm nhận xúc giác để cảm nhận, đo lường tính chất cơ của các vật liệu sinh học cũng như các vật liệu thay thế tương thích sinh học.
   

Môn học giới thiệu các kỹ thuật cơ bản về công nghệ gen: Phân lập gen và tạo cDNA bằng PCR đặc hiệu, Hình ảnh mRNA thông qua cDNA microarray hoặc chip DNA; Tạo dòng gen; Xác định trình tự DNA/RNA; Xác định đặc tính của DNA hoặc gen bằng phương pháp lai Southern blot, Phân tích biểu hiện gen ở mức độ RNA, Phân tích DNA/mRNA bằng lai phóng xạ in situ RT-PCR, Phân lập và xác định đặc tính gen từ thư viện DNA genome, Tạo đột biến DNA. Bên cạnh đó còn giới thiệu các kỹ thuật phân tích, biểu hiện gen ở mức độ protein, biểu hiện và tinh chế protein tái tổ hợp. Môn học còn giới thiệu những thành tựu mới nhất về áp dụng công nghệ gen trong y-dược học, nông lâm nghiệp, thủy sản, môi trường.

Phần chẩn đoán phân tử là phần ứng dụng công nghệ gene, giới thiệu các cơ sở của chẩn đoán phân tử thông qua các phân tử acid nucleic, protein. Bên cạnh đó còn giới thiệu các phương pháp sử dụng trong chẩn đoán phân tử như các kỹ thuật lai phân tử, RT-PCR định lượng, phân tích và xác định đột biến gen. Các ứng dụng của chẩn đoán phân tử như chẩn đoán các bệnh thần kinh cơ, các rối loạn nội tiết, các bệnh tim mạch, ung thư, các bệnh truyền nhiễm và triển vọng của chẩn đoán phân tử cũng được giới thiệu cho các học viên.

EPN 6027: Miễn dịch học phân tử-Vaccine và kháng thể đơn dòng tái tổ hợp-2 tín chỉ

Môn học tiên quyết: EPN 6017 - Sinh học phân tử

Tóm tắt nội dung môn học:

Môn học giới thiệu về các tính tính chất của hệ thống miến dịch, các loại tế bào và mô của hệ thống miễn dịch, kháng thể, kháng nguyên, sự dung hợp miễn dịch, cơ chế của đáp ứng miễn dịch, hệ thống miễn dịch và bệnh tật (quá trình cấy ghép mô, khối u, sự quá mẫn cảm và sự tự miễn, các bệnh thiếu hụt miễn dịch bẩm sinh). Giới thiệu khái niệm về kháng thể đơn dòng: định nghĩa, lịch sử nghiên cứu, các kỹ thuật dùng trong nghiên cứu tạo kháng thể đơn dòng cũng như các ứng dụng của kháng thể đơn dòng trong sinh-y, nông lâm nghiệp, thủy sản, kiểm tra chất lượng thực phẩm, kiểm soát môi trường, các ứng dụng của công nghệ tạo vaccine, cũng như phương pháp nghiên cứu.

Môn học giới thiệu các vật liệu sinh học có kích thước nanô như các hạt nanô, các ống nanô, các vật liệu nanoporous, các dendrimers: cấu tạo, kích thước, cấu trúc vi mô, chức năng, cách chế tạo. Bên cạnh đó môn học còn giới thiệu những ứng dụng của các vật liệu này trong sinh-dược học, y học, trong điều trị bệnh và triển vọng của chúng trong tương lai.

Môn học cũng giới thiệu các công nghệ thiết kế, chế tạo và ứng dụng carbon tubes, nanoparticles, microfluidics, lab-on-a-chip devices, quantum dots, biosensors, protein-polymer nano machines, DNA và protein chip.

Phần độc tố học hạt nanô giới thiệu các khái niệm cơ bản về độc học phân tử, độc học các hạt nanô, cấu trúc và chức năng của các độc tố. Bên cạnh đó còn giới thiệu một số dạng độc tố từ vi sinh vật như các độc tố vi khuẩn có các protease chứa kim loại, cytolysins phụ thuộc cholesterol, các độc tố từ động vật và các phương pháp nghiên cứu tìm/phát hiện/xác định độc tố. Các loại độc tố dùng trong y-dược như các chất hoạt hóa prothrombin từ nọc rắn hổ mang cũng được giới thiệu. Cũng như giới thiệu các phương pháp và thiết bị nghiên cứu nanô sinh học.

Cung cấp cho học viên những kiến thức cơ bản về vật chất di truyền (nucleic acid là vật liệu di truyền, cấu trúc của nhiễm sắc thể, cấu trúc exon-intron của gene), sao chép DNA (sao chép DNA ở sinh vật nhân sơ, sao chép DNA ở sinh vật nhân chuẩn, phản ứng PCR), đột biến (phát sinh đột biến, đột biến ngẫu nhiên, đột biến gây tạo, sửa chữa đột biến, tách các thể đột biến) mã di truyền (bản chất của mã di truyền, phiên mã, dịch mã, gene là gì, điều hòa hoạt động của gene), di truyền thực thể khuẩn (phage T4, X174), di truyền vi khuẩn (tiếp hợp ở E. coli, tải nạp, biến nạp), DNA tái tổ hợp (enzyme hạn chế, vector tách dòng, tạo và tách dòng DNA tái tổ hợp, ứng dụng công nghệ DNA tái tổ hợp), di truyền nhiễm sắc thể (cơ chế phân bào, các định luật Mendel, phân tích di truyền ở sinh vật lưỡng bội), di truyền vi nấm (chu trình sống của nấm, phân tích di truyền bằng giảm phân, phân tích di truyền bằng nguyen phâ), di truyền ngoài nhiễm sắc thể (ty thể và lạp thể, đặc điểm di truyền ngoài nhiễm sắc thể, một số ví dụ về di truyền ngoài nhân), di truyền quần thể (một số định nghĩa, cấu trúc di truyền của quần thể, sự di truyền trong quần thể, các nhân tố ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng di truyền), di truyền học về người (phân tích phả hệ, sai hình nhiễm sắc thể và bệnh di truyền, xây dựng bản đồ di truyền ở người, di truyền y học), biến dị (phân loại biến dị, thường biến, biến dị tổ hợp, biến dị đột biến), cơ sở di truyền chọn giống (khái niệm về giống, sử dụng đa bội thể trong chọn giống, các hệ thống giao phối, các phương pháp chọn lọc).

Điện tử nanô là một công nghệ hiện đại có tính liên ngành, trong đó các tổ hợp điện tử được chế tạo từ các kích thước siêu nhỏ, kích thước phân tử. Các mạch điện tử loại này sẽ cho phép tạo ra các thiết bị cầm tay tinh vi với tốc độ xử lý số liệu rất nhanh. Khả năng ứng dụng của công nghệ này trong các lĩnh vực như công nghệ thông tin, điện tử - viễn thông, y tế, .... được dự báo sẽ tăng trưởng rất nhanh trong tương lai. Nội dung của môn học sẽ giới thiệu cho học viên những kiến thức về spin điện tử, các vật liệu siêu mạng, các vật liệu hữu cơ đơn/đa phân tử , các chấm lượng tử, v.v..., các tính chất cũng như các khả năng ứng dụng của chúng.

Cung cấp kiến thức cho học viên về nhóm các vật liệu nano chức năng như Vật liệu nanô hữu cơ, vật liệu tổ hợp, vật liệu lai cấu trúc nano và vật liệu phân tử hữu cơ. Đó là các vật liệu tiêu biểu tiêu biểu như polyanilin (PANI) và polypyrol (PPY) là vật liệu kỹ thuật cao dùng trong công nghiệp điện tử học phân tử, phân tử học quang tử và công nghệ thông tin... Các ứng dụng tiêu biểu là transport trường, vật liệu hấp thụ sóng điện từ, vật liệu tàng hình hay là vật liệu tích trữ năng lượng, các sensor. Các bán dẫn polyme có những đặc tính cơ bản như khả năng bền thời tiết môi trường, dễ gia công, có thể điều khiển được tính chất dẫn điện. Phenyleenevinylene (PPV) và các dẫn xuất của nó đang được nghiên cứu đặc tính điện quang để chế tạo những diot phát quang hữu cơ (LED).