İTÜ LİSANSÜSTÜ DERS KATALOG FORMU (GRADUATE COURSE CATALOGUE FORM) Dersin Adı İmmobilize enzim ve hücre teknolojisi Course Name Immobilized enzyme and cell technology Kodu (Code) MBG516E Bölüm / Program (Department/Program) Dersin Türü (Course Type) Yarıyılı (Semester) Güz Fall Kredisi (Local Credits) AKTS Kredisi (ECTS Credits) 3.0 7.5 YL Moleküler Biyoloji, Genetik ve Biyoteknoloji Molecular Biology, Genetics and Biotechnology Seçmeli (Elective) Dersin Dili (Course Language) Ders Türü (Course Type) M.Sc. İngilizce (English) Dersin İçeriği (Course Description) 30-60 kelime arası Dersin Amacı (Course Objectives) Maddeler halinde 2-5 adet Dersin Öğrenme Çıktıları (Course Learning Outcomes) Maddeler halinde 4-9 adet Enzim ve hücre immobilizasyonu için matriksler, morfolojik ve kimyasal sınıflamaları; Çapraz bağlama yöntemleri; taşıyıcı bağlama yöntemleri; Tutuklama yöntemleri; Çözünür formda immobilize edilmiş enzimler; İmmobilizasyon yöntemlerinin enzimlerin kinetik özellikleri üzerindeki etkileri; Konvasiyonel fermentasyona karşı immobilize hücre fermentasyonu; İmmobilize hücrelerin uygulamaları; İmmobilize biyokatalizörler için reaktör tipleri ve kinetik. Matrixes for enzyme or cell immobilization; Cross-linking methods; Support-binding methods; Entrapment methods; Immobilized soluble enzyme methods; Effect of immobilization methods on the kinetics and properties of enzymes; Whole cell immobilization versus enzyme immobilisation; Immobilised cell fermentations versus conventional fermentations; Applications of immobilised biocatalysts; Reactor types and kinetics for immobilised biocatalysts. 1- Biyoteknolojik hücre ve enzim immobilizasyonu yöntemleri, kullanılma amaçları, yöntemlerin uygulanışları ile ilgili bilgileri kazandırmak 2- Örnek uygulamaları bilimsel makale üzerinden tartışarak endüstriyel bakış kazandırmak 3- İmmobilize enzim ve hücrelerin kullanıldığı reaktörler ve bunların kinetikleri hakkında teknik bilgi kazandırmaktır. 1- Provide students with knowledge about cell and enzyme immobilization methods, 2- Discuss application examples on published scientific papers to provide an industrial point of view 3- Get knowledge about reactors employed for these systems and their kinetic properties. Bu dersi başarıyla tamamlayan yüksek lisans öğrencileri aşağıdaki konularda bilgi, beceri ve yetkinlik kazanırlar 1- İmmobilizasyon tanımları 2- Hücre ve enzim immobilizasyonları, nasıl yapılır ve aralarındaki farklılıklar. 3- İmmobilizasyon uygulaması tasarlanırken nelere dikkat edilmelidir, optimizasyonları 4- Farklı immobilizasyon alternatifleri ve bu konudaki teknolojik gelişmeler 5- Yeni immobilizasyon uygulamaları sırasında dikkat edilen mühendislik tasarım detayları 6- İmmobilizasyonun potansiyel uygulama alanları ve örnekleri 7- İmmobilize sistemler için kullanılan reaktör tasarımları ve bunların çalışma prensipleri M.Sc. students who successfully pass this course gain knowledge, skills and proficiency in the following subjects 1- Definition of immobilization 2- Methods and comparison of cell and enzyme immobilizations 3- Optimization and design of immobilization applications 4- Technological developments of immobilization methods 5- Engineering details in design of new immobilization applications 6- Potential current application examples of immobilization 7- Reactor design and working principles for immobilized systems
Kaynaklar (References) Ödevler ve Projeler (Homework & Projects) Laboratuar Uygulamaları (Laboratory Work) Bilgisayar Kullanımı Bickerstaff, G.F., 1997. Methods in biotechnology - Immobilization of enzymes and cells. Humana Press. Taylor, R.F., 1991 Protein immobilization Fundamentals and applications. Marcell Dekker Inc. Wijffels, R.H., 2001. Immobilized cells. Lab manual. Springer. Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al. 2000, Molecular Cell Biology. 4th edition. W. H. Freeman, New York. USA. Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, and Walter P. 2002. Molecular Biology of the Cell, 4th edition, Garland Science, New York. USA. DERS İÇİ MAKALE SUNUMLARI PAPER PRESENTATIONS DURING THE COURSE LABORATUVARDA METOD UYGULAMALARINA KATILIM ATTENDING METHOD APPLICATIONS IN THE LAB (Computer Use) Diğer Uygulamalar (Other Activities) Başarı Değerlendirme Sistemi Faaliyetler (Activities) Adedi* (Quantity) Değerlendirmedeki Katkısı, % (Effects on Grading, %) (Assessment Criteria) Yıl İçi Sınavları (Midterm Exams) 1 % 20 Kısa Sınavlar (Quizzes) Ödevler (Homework) Projeler (Projects) Dönem Ödevi/Projesi (Term Paper/Project) 1 % 20 Laboratuar Uygulaması (Laboratory Work) Diğer Uygulamalar (Other Activities) 5 % 20 Final Sınavı (Final Exam) 1 % 40 (40 %) *Yukarıda Belirtilen Sayılar Minimum Olup Yerine Getirilmesi Zorunludur.
DERS PLANI Hafta Konular Dersin Çıktıları 1 İmmobilizasyona giriş 1 2 Hücre immobilizasyonu ve enzim immobilizasyonu 2 3 Metodlar: Hapsetme ve kullanılan destek malzemeleri 3 4 Metodlar: Kapsülleme ve kullanılan destek malzemeleri 3 5 Hapsetme ve kapsülleme ile ilgili makale sunumları 3 6 Metodlar: Adsorplama ve kullanılan malzemeler 3 7 Metodlar: Kovalent bağlama ve çapraz bağlama 3 8 Kovalent ve çapraz bağlama ile ilgili makale sunumları 3 9 Yeni teknolojili uygulama örnekleri 4 10 Laboratuvarda örnek uygulama 4 11 İmmobilizasyon türlerine özgü reaktör tipleri 4 12 Reaktörlerin tasarım ve uygulama prensipleri 5 13 Reaktörlerle ilgili makale sunumları 6 14 Dönem ödevi sunum ve tartışmaları 7 COURSE PLAN Weeks Topics Course Outcomes 1 Introduction to immobilization 1 2 Cell vs. Enzyme immobilization 2 3 Methods: Encapsulation and support materials 3 4 Methods: Encapsulation and support materials 3 5 Paper presentations about encapsulation and entrapment 3 6 Methods: Adsorption and support materials 3 7 Methods: Covalent binding and cross-linking 3 8 Paper presentations about covalent binding and cross-linking 3 9 Recent application developments and examples 4 10 Laboratory hands-on application example 4 11 Reactor types for immobilized enzyme and cells 4 12 Reactor design and application principles 5 13 Paper discussions about reactors 6 14 Term paper presentation and discussions 7
Dersin Moleküler Biyoloji Genetik ve Biyoteknoloji Programıyla İlişkisi Programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinlikler (programa ait çıktılar) 1: Az, 2. Kısmi, 3. Tam Katkı Seviyesi 1 2 3 i. Yüksek lisans yeterliliklerine dayalı olarak, alanındaki güncel ve ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve/veya araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirebilme, derinleştirebilme ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşabilme (bilgi). ii. Alanının ilişkili olduğu disiplinlerarası etkileşimi kavrayabilme; yeni ve karmaşık fikirleri analiz, sentez ve değerlendirmede uzmanlık gerektiren bilgileri kullanarak özgün sonuçlara ulaşabilme (bilgi). iii. Alanındaki yeni bilgileri sistematik bir yaklaşımla değerlendirebilme ve kullanabilme (beceri). iv. Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştirebilme ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayabilme, özgün bir konuyu araştırabilme, kavrayabilme tasarlayabilme, uyarlayabilme ve uygulayabilme (beceri). v. Yeni ve karmaşık düşüncelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapabilme (beceri). vi. Alanı ile ilgili çalışmalarda araştırma yöntemlerini kullanabilmede üst düzey beceriler kazanmış olma (beceri). vii. Alanına yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştiren ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayan özgün bir çalışmayı bağımsız olarak gerçekleştirerek alanındaki ilerlemeye katkıda bulunabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). viii. Alanı ile ilgili en az birer adet bilimsel makaleyi ulusal ve uluslararası hakemli dergilerde yayınlayarak veya özgün bir yapıt üreterek ya da yorumlayarak alanındaki bilginin sınırlarını genişletebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). ix. Özgün ve disiplinlerarası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda liderlik yapabilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği). x. Yaratıcı ve eleştirel düşünme, sorun çözme ve karar verme gibi üst düzey zihinsel süreçleri kullanarak alanı ile ilgili yeni düşünce ve yöntemler geliştirebilme (Öğrenme Yetkinliği). xi. Sosyal ilişkileri ve bu ilişkileri yönlendiren normları eleştirel bir bakış açısıyla inceleyebilme, geliştirebilme ve gerektiğinde değiştirmeye yönelik eylemleri yönetebilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xii. Uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve alanındaki yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiii. Bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyi nde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurabilme ve tartışabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik). xiv. Alanındaki bilimsel, teknolojik sosyal veya kültürel ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xv. Alanı ile ilgili karşılaşılan sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini kullanarak işlevsel etkileşim kurabilme (Alana Özgü Yetkinlik). xvi. Alanı ile ilgili konularda karşılaşılan toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunların çözümüne katkıda bulunabilme ve bu değerlerin gelişimini destekleyebilme (Alana Özgü Yetkinlik). Relationship between the Course and Molecular Biology Genetics and Biotechnology Curriculum Level of Program Outcomes Contribution 1 2 3 i. Developing and intensifying the current and high-level knowledge in the area with the use of original thinking and/or research processes and in a specialistic level, based upon the competency in M.S. level (knowledge). ii. Grasping the inter-disciplinary interaction related to one s area; reaching original results by using the specialistic knowledge in analyzing, synthesizing and evaluating new and complex ideas (knowledge). iii. The ability to evaluate and use new information in the area with a systematical
approach (skill). iv. Developing a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment; researching, grasping, designing and applying an original subject (skill). v. The ability to critically analyze, synthesize and evaluate the new and complex ideas (skill). vi. Acquiring the most developed skills about using the research methods in studies in the related area (skill). vii. Contributing to the progress in the area by independently carrying out a study which uses a new idea, method, design and/or application which brings about innovation in the area; or, applying a conventional idea, method, design and/or application to a different environment (Competence to work independently and take responsibility). viii. Expanding the limits of knowledge in the area by publishing at least one scientific article in an international peer reviewed journal and/or creating or interpreting an original work (Competence to work independently and take responsibility). ix. Fulfilling the leader role in the environments where solutions are sought for the original and inter-disciplinary problems (Competence to work independently and take responsibility). x. Developing area-related new ideas and methods by making use of high level intellectual processes such as creative and critical thinking, problem solving and decision making (Learning Competence). xi. Ability to see and develop social relationships and the norms directing these relationships with a critical look and the ability to direct the actions to change these when necessary. (Communication and Social Competency). xii. The ability to establish effective communication with experts in the international environments to discuss the area-related subjects and to defend original opinions, showing one s competency in the area (Communication and Social Competency). xiii. Proficiency in a foreign language at least European Language Portfolio C1 Level- and establishing written, oral and visual communication and developing argumentation skills with that language (Communication and Social Competency). xiv. Contributing to the society s state and progress towards being an information society by announcing and promoting the technological, scientific and social developments in one s area (Area Specific Competency). xv. Ability to establish effective communication in the solving of the problems faced in the area, by using the strategic decision making processes (Area Specific Competency). xvi. Contributing to the solution of area-related social, scientific, cultural and ethical problems and promoting the development of these values (Area Specific Competency). 1: Little, 2. Partial, 3. Full Düzenleyen (Prepared by) Hakan Bermek Tarih (Date) 17/11/2011 İmza (Signature)