EN
← Vsi predmeti

Bioelektromagnetika

Bioelectromagnetics

MAG2. letnikZimski7 ECTSObvezni(64281)
Predavatelj: 45 hLaboratorijske vaje: 30 hSamostojno delo: 75 h
Prenesi uradni učni načrt (PDF)

Izvajalci predmeta

Predavatelj, Laboratorijske vaje

Vsebina

Predmet celovito obravnava interakcije elektromagnetnih polj z biološkimi celicami in tkivi s poudarkom na elektroporaciji.

  • Fizikalne osnove: električno polje v celici, inducirani transmembranski potencial, dielektrični model celice (Schwan).
  • Mehanizmi elektroporacije: nastanek in razvoj por v lipidnem dvosloju, molekularna dinamika, reverzibilnost.
  • Eksperimentalne metode: metode za zaznavanje elektroporacije (prevzemanje barvil, impedančne meritve, fluorescenčna mikroskopija), merjenje praga elektroporacije.
  • Parametri impulzov: vpliv amplitude, trajanja, števila in oblike impulzov; klasični in nanosekundni impulzi; visokonapetostne in nizkofrekvenčne izvedbe.
  • Medicinske aplikacije: elektrokemoterapija (ECT), ireverzibilna ablacija tkiv (IRE), genska elektrotransfekcija (GET), DNK vakcinacija.
  • Biotehnološke aplikacije: ekstrakcija iz celic in tkiv, inaktivacija mikroorganizmov, predelava hrane.
  • Klinični vidiki: klinične študije, regulativa, načrtovanje terapij, kombinacija s kemoterapevtiki.

Cilji

Celovito razumeti pojav elektroporacije, od fizikalnih osnov do klinične in biotehnološke uporabe.

Po uspešno opravljenem predmetu bodo študenti zmožni:

  • pojasniti fizikalne mehanizme elektroporacije na celični in tkivni ravni
  • opisati vpliv parametrov impulzov na izid elektroporacije
  • načrtovati eksperiment za preučevanje elektroporacije
  • predstaviti klinične aplikacije (ECT, IRE, GET) in njihove prednosti
  • ovrednotiti potencial elektroporacije za nove biotehnološke aplikacije

Literatura

  1. C. Furse, D. A. Christensen, C. H. Durney. Basic Introduction to Bioelectromagnetics, 2nd ed. CRC Press, 2009
  2. D. Miklavčič, P. Gajšek. Vpliv neionizirnih elektromagnetnih sevanj na biološke sisteme. Založba FE in FRI, 1999
  3. Bonner P, et al. Establishing a dialogue on risks from electromagnetic fields. WHO, 2002
  4. Adair RK. Biophysical limits on athermal effects of RF and microwave radiation. Bioelectromagnetics 24: 39-48, 2003
  5. Gajšek P (ur.). Abstract book of the International conference on electromagnetic fields: From bioeffects to legislation, INIS, Ljubljana, 2004