La nanotecnología es el estudio, diseño, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a escala nanométrica y la explotación de los fenómenos y propiedades que la materia presenta en esta escala. Cuando se aplica a sistemas o problemas biológicos recibe el nombre de nanobiotecnología. La finalidad del curso es enseñar los principios básicos por los que se diseñan, sintetizan , caracterizan y analizan estos bionanomateriales y su aplicación en campos diversos desde la electrónica a la medicina.



Contenido:

Las nanociencias: Conceptos básicos. La necesidad de la escala nano y sus caracterísiticas. Comparación del comportamiento de las partículas a nivel nano y micro/macro. Nanomateriales. Nanoherramientas. Técnicas instrumentales de caracterización. Bionanoimagen. Nanoporos. Bioingeniería de ácidos nucleicos. Inteligencia artificial.Aplicaciones al diagnóstico y tratamiento de enfermedades. Impacto económico y social.

Introducción a la nanotecnología La interfase entre nanotecnología y Biotecnología.

Propiedades en la escala nano.La necesidad de la escala nano y sus caracterísiticas: Nanoelectrónica, nanomagnetismo y nanofotónica.

Nanoherramientas I: Técnicas instrumentales de caracterización Microscopías: AFM, electrónica, NSOM. Otras técnicas (SPR....).

Nanoherramientas II: Estrategias y técnicas de nanofabricación. Tipos de nanolitografías y nanomodelado. Nanomanipulación.

Nanomateriales y nanopartículas: Basados en el carbono, de origen natural, metálicos.

Principios de autoorganización de macromoléculas biológicas y su uso en nanoingeniería.Usos.

Microfluidos: Comportamiento de los fluidos en microescala y sometidos a campos. Aplicaciones. El laboratorio en un chip (Lab on chip).Nanobiosensores.

Aplicaciones en Biología: Microestampación de moléculas y células.Inteligencia artificial (Deep learning). DNA origami.Secuenciación de DNA con nanoporos.Utilización de nanoporos con fines analíticos.Cultivos celulares: Nanomatrices. 2D o 3D?. (Nanofibras).



Aplicaciones a la Biomedicina Nanosistemas de diagnostico y tratamiento.Liberación controlada de fármacos. Nanomedicina regenerativa. Otras aplicaciones médicas: Implantes y cirugía.

Impacto económico y social. Normativa vigente. Perspectivas futuras y evaluación de riesgos.

En las clases magistrales (M) se explicarán los contenidos del temario y se resolverán ejercicios y problemas relacionados con los conceptos explicados. Las clases prácticas de ordenador consistirán en sesiones en las que se realizarán simulaciones de utilización de técnicas complejas como el microscopio de fuerza atómica (AFM). En los seminarios los alumnos expondrán, individualmente o en grupo, temas actuales y en la salida de campo (GCA) se visitará un centro donde se investigue en nanociencias.

La docencia será evaluada considerando los siguientes factores:

1- Realización de un examen que puede incluir preguntas cortas y tipo test y resolución de problemas, este apartado representará un 60% de la nota final.

2- Valoración del trabajo en clase y de un trabajoindivual o seminario. Se considerará también el grado de participación activa en la discusión en clase 12%

3- Valoración de la salida de campo a centros de investigación en nanociencias e informe de la misma 6%

4.- valoración del trabajo asociado a las practicas de ordenador 10%

5.- Valoración de las prácticas de laboratorio 12%

La nota final se obtendrá sumando las calificaciones parciales de los apartados evaluados. Es obligatorio obtener una calificación mínima de 4,5 para poder computar la nota del examen con las otras actividades. Para optar a aprobar la asignatura es necesario alcanzar un mínimo (45%) en cada uno de los apartados mencionados.

La realización de todas las prácticas (GCA,GL y GO) es obligatoria.

La evaluación y renuncias de convocatoria seguirán la normativa vigente (BOPV 13 marzo 2017,1311)

De acuerdo al artic 8.3 "El alumno que desee renunciar a la evaluación continua dispondrá de un plazo de 9 semanas a contar desde el inicio curso para notificar dicha renuncia al profesor responsable de la asignatura". Las actividades no valoradas mediante el método evaluación continua, se incorporarán a evaluación en la epoca de examenes en formaacordada con los alumnos implicados una semana tras la renuncia a la evaluación continua.

RENUNCIA CONVOCATORIA: De acuerdo con articulo 12.2 "Será presentada por escrito ante el profesor responsable como mínimo, hasta un mes antes de la fecha de finalización del período docente

de la asignatura correspondiente, es decir en la semana 11 del curso académico"



"Las directrices de evaluación en esta asignatura se basan en los documentos: "Normativa reguladora de la Evaluación del alumnado en las titulaciones oficiales de Grado" y "Protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU" (https://www.ehu.eus/es/web/estudiosdegrado-gradukoikasketak/akademia-araudiak)”

- Página eGela abierta del curso
- Se aportará además información adicional a través del Servicio de Consigna

Bibliografía básica

- Nanotechnology. Understanding small systems.3ª ed.B. Rogers, J. Adams y S. Pennathur. CRC Press,

2015.

- Introduction to Nanoscience. GL Hornyak, J. Dutta, HF Tibbals y AK Rao. CRC 2008

- Fundamentals in Nanotechnology. GL Hornyak, JJ Moore, HF Tibbals y J. Dutta,

CRC, 2009.

- BioNanotechnology. Elisabeth S. Papazoglou y Aravind Parthasarathy. Morgan y

Claypol eds, 2007.

- Plenty of room for Biology at the bottom: An introduction to Bionanotechnology. E.

Gazit. Imperial College Press 2007.

- Introduction to BioMEMS. Albert Folch. CRC Press, 2013.

- Understanding Nanomedicine: An Introductory textbook. R. Burgess. Pan Standford

Publishing, 2012.

Bibliografía de profundización

- NANOTECHNOLOG IN BIOLOGY AND MEDICINE: Methods, Devices, and Applications. Tuan Vo-Dinh (ed) CRC
2007
- Nanobiotechnology. Concepts, Applications and Perspectives. C.M.Niemeyer y C.A. Mirkin(eds.). Wiley
& sons 2004.
- Nanobiotechnology II: More concepts and applications. Chad A. Mirkin and Christof M. Niemeyer
(eds) Wiley 2007
- Bionanotechnology: Lessons from Nature. D.S.Goodsell, 2004
- Controlled Nanoscale motion. H.Linke y A.Mansson, Springer, 2007.
- Nanobiotechnology of Biomimetic membranes. D.T. Martin.Springer 2007
- Protein Nanotechnology. T. Vo-Dinh. Humana Press 2005.

Revistas

Science, Nature, Nature Nanotechnology, Small, Nano Letters, Angewandte Chemie, Langmuir, Biophysical Journal, Nanotechnology, ACS Nano, JACS