Biološki sistemi

Predmet predstavi biološke sisteme z inženirskega vidika in obravnava interakcije med električnimi polji ter biološkimi strukturami.

• Zgradba celice: celična membrana, organeli, medcelični prostor; električne lastnosti membrane (kapacitivnost, prevodnost, mirovni potencial).
• Bioelektrika: akcijski potencial, širjenje signala po nevronih, sinapse, ionski kanali.
• Tkiva in organi: električne lastnosti tkiv, dielektrična disperzija, impedančna spektroskopija.
• Elektroporacija: mehanizmi nastanka por v lipidnem dvosloju, reverzibilna in ireverzibilna elektroporacija, časovni potek in dinamika por.
• Uporaba v medicini in biotehnologiji: elektrokemoterapija, genska elektrotransfekcija, ireverzibilna elektroporacija tkiv, ekstrakcija biomolekul.
• Eksperimentalne metode: impedančne meritve, fluorescenčna mikroskopija, pretočna citometrija, meritve preživetja celic.

Razumeti osnove delovanja bioloških sistemov z vidika elektrotehnike ter spoznati metode za raziskovanje in uporabo interakcij med električnimi polji in biološkimi strukturami.

Po uspešno opravljenem predmetu bodo študenti zmožni:

• opisati električne lastnosti celičnih membran, tkiv in organov
• pojasniti mehanizme elektroporacije in razlikovati med reverzibilno in ireverzibilno elektroporacijo
• predstaviti uporabo elektroporacije v medicini in biotehnologiji
• načrtovati in izvesti osnovne eksperimentalne protokole za delo z biološkimi sistemi
• analizirati rezultate impedančnih meritev in fluorescenčne mikroskopije