Программа дисциплины "биофизика" Для специальности №040900 Медицинская биофизика

Вид материала

Программа

Содержание СПЕЦКУРС II. "Фотобиология и фотомедицина" Примерный тематический план занятий на спецкурсе "Фотобиология и фотомедицина СПЕЦКУРС III."Медицинская мембранология" Примерный тематический план занятий на спецкурсе "Медицинская мембранология"

Подобный материал:

• Государственный образовательный, 426.07kb.
• Программа по общей патологии для студентов медико-биологических факультетов с экзаменационными, 908.24kb.
• Примерная программа наименование дисциплины Информатика, медицинская информатика Рекомендуется, 454.18kb.
• Федеральный государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования, 567.35kb.
• Курс лекции по дисциплине биофизика для специальности медико-биологическое дело, 663.76kb.
• Физика биологических систем, 39.45kb.
• Теоретическая и прикладная биофизика, 694.34kb.
• Программа опд ф. 9 Биофизика и биохимия клетки для студентов специальности 020803 «Биоэкология», 79.1kb.
• Рабочая учебная программа дисциплины «физика и биофизика» для специальности 060108, 596.52kb.
• Государственный образовательный, 727.41kb.

СПЕЦКУРС II. "Фотобиология и фотомедицина"

Аннотация

Предлагаемый курс является одним из старейших курсов по выбору кафедры биофизики и читается на медико-биологическом факультете уже свыше 20 лет. За время существования данного спецкурса его программа неоднократно изменялась, и каждый раз в ней отражались наиболее современные достижения в тех областях, освещению которых посвящен данный курс.

В настоящее время программа состоит из двух частей. В первой части курса рассматриваются биофизические основы применения оптического излучения различных спектральных диапазонов в медицине. Особое внимание уделено таким вопросам, как природа фотохимических и фотобиологических реакций, определяющих лечебное и лечебно-профилактическое действие излучения, конкретные технологические особенности терапевтического использования излучения, техническое обеспечение такого применения. Подробно рассматриваются конкретные способы применения оптического излучения для лечения заболеваний человека.

Вторая часть курса посвящена рассмотрению новых оптических методов исследования функций биологических объектов. Особое внимание уделено группе методов, основанных на анализе изменений в рассеивании излучения исследуемым объектом. Студентам предлагается как теоретическое описание рассматриваемых методов, так и изложение возможностей этих методов при их использовании. Анализируются также типичные ошибки и артефакты, наблюдающиеся при использовании оптических методов в биологии и медицине.

Лекционный курс дополняется практическими занятиями, в ходе которых студенты приобретают практические навыки общения со спектральным оборудованием.

Чтение лекций и проведение практических занятий на курсе по выбору “Биофизические основы фотомедицины и спектральные методы исследования в биологии” осуществляют профессора.

Примерный тематический план занятий на спецкурсе "Фотобиология и фотомедицина

№ пп	Тема
1	Энергетические и эффективные характеристики оптического излучения. Источники оптического излучения
2	Дозиметрия оптического излучения. Оптическая аппаратура для биологических и медицинских исследований. Фототерапевтические методы в медицине.
3	Сенсибилизированные фотобиологические процессы. Виды фотосенсибилизаторов.
4	Количественные закономерности сенсибилизированных фотохимических превращений биомолекул.
5	Фотодинамическое повреждение биомембран.
6	Физико-химические основы фототерапии кожных болезней при прямом действии оптического излучения.
7	Физико-химические основы ПУФА-терапии кожных болезней
8	Физико-химические основы фотодинамической терапии солидных опухолей: свойства применяемых фотосенсибилизаторов.
9	Физико-химические основы фотодинамической терапии солидных опухолей: молекулярно-клеточные механизмы некроза опухолевой ткани.
10	Физико-химические основы фототерапии гипербилирубинемии новорождённых.
11	Фотогемотерапия как метод лечения. Аппаратура для фотогемотерапии.
12	Модификация функций клеток крови и компонентов плазмы при УФ-облучении.
13	Фотохимические процессы, протекающие в крови при УФ-облучении.
14	Эритемотерапия. Достоинства метода, применяемая аппаратура.
15	Молекулярно-клеточные механизмы УФ- индуцированной эритемы. Типы эритемной реакции. Спектры действия эритемы. Методы исследования эритемного ответа.
16	Механизм терапии красным лазерным излучением.
17	Механизм канцерогенного действия ультрафиолетового излучения.
18	Рассеяие света биологическими объектами, общие закономерности. Излучение индуцированных диполей.
19	Индикатрисса рассеяня света на мелких частицах. Рассчёт потока оптического излучения, рассеянного на мелких частицах во всех направлениях. Нефелометрическое определение мутности.
20	Рассеивание света на частицах среднего размера. Общая теория Релея-Ганса.
21	Геометрический фактор рассеивания света для частицы среднего размера сферической и дисковидной формы. Индикатриссы рассеивания света на различных клетках.
22	Формулы интенсивности рассеивания света под малыми углами. Зависимость интенсивности рассеивания света от агрегации и набухания частиц среднего размера.
23	Определение объёма биочастиц методом нефелометрии под малыми углами. Метод двойной экстраполяции Цимма при нефелометрическом определении молекулярной массы биополимеров.
24	Рассеивание света на крупных частицах: механизм процесса. Теория рассеивания света на крупных сферических частицах Ва де Хюлста. Приборы для нефелометрии и турбидиметрии.
25	Турбодиметрический метод исследования распределения клеток по размерам. Теория светопропускания при оседании клеток.
26	Турбодиметрический метод изучения агрегации тромбоцитов и эритроцитов.
27	Нефелометрический метод исследования размеров клеток крови.
28	Нефелометрический способ исследования начальной агрегации тромбоцитов
29	Нефелометрический и турбрдиметрический способы исследования трансформации формы клеток.
30	Эффект Допплера при рассеивании света на движущихся частицах. Спектры рассеивания света на диффундирующих частицах.
31	Рассеивание света при поступательном движении частиц. Определение коэффициентов диффузии биомакромолекул и клеток методом допплеровской спектроскопии.
32	Спектроскопия Мессбауэра. Исследование колебаний базилярной мембраны улитки уха.
33	Спектроскопия диффузного отражения света, его основные характеристики и механизмы. Вывод фундаментальных уравнений Кубелка-Мунка
34	Решение фундаментальных уравнений Кубелка-Мунка. Функция вторичного излучения. Аппаратура для спектроскопии диффузного отражения.
35	Спектры отражения света от кожи. Определение в коже гемоглобина и оксигемоглобина. Исследование глаза методом спектроскопии диффузного отражения света. Лазерная отражательная фотометрия в исследованиях колебаний базиллярной мембраны уха.
36	Комбинационное рассеивание света. Аппаратура спектроскопии комбинационного рассеивания света. Теория происхождения спектров комбинационного рассеивания света.
37	Спектры комбинационного рассеивания света на молекулах белков, липидов и нуклеиновых кислот. Исследование структуры биомембран с помощью спектроскопии комбинационного рассеивания света
38	Фотоакустический эффект. Аппаратура для фотоакустической спектроскопии. Теория фотоакустического эффекта Герша-Розенквейга для случая генерации звука в системе твёрдое тело-газ. Теория фотоакустического эффекта в жидких объектах
39	Свойства лазерного излучения. Применение лазеров в медицине
40	Методология научных исследований. Планирование исследований в области биофизики. Работа с реферативными журналами
41	Научные публикации. Работа над текстом научных статей
42	Работа над текстами дипломов
43	Работа над текстами научных докладов по биофизике
44	Методика подготовки лекций по биофизике

СПЕЦКУРС III."Медицинская мембранология"

Аннотация

Основной целью спец. курса по выбору “ Медицинская мембранология” является ознакомление студентов VI курса МБФ с последними достижениями современной науки в области медицинской мембранологии. Спец. курс по выбору включает в себя 2 основных раздела:

Мембранные механизмы патогенеза (1) и Мембранно-клеточные механизмы действия физических факторов (2):(физиотерапия) на примере влияния низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ, лазеротерапия, фотодинамическая терапия опухолей) и электромагнитных излучений (ЭМИ, КВЧ-терапия и магнитотерапия).

В первом разделе рассматриваются современные методы исследования структуры и функции мембран. Особое внимание уделяется применению флуоресцентных зондов и спиновых зондов и меток в исследовании клеточных мембран и плазменных элементов крови (сывороточного альбумина и липопротеинов плазмы человека) в норме и при развитии патологических нарушений.

Приводится подробная классификация свободных радикалов и их свойств.

Рассматриваются методы обнаружения активных форм кислорода и изучения их роли в развитии воспалительных заболеваний.

Представлены современные методы исследования реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) в клеточных мембранах и липопротеинах.

Дается классификация антиоксидантов, рассматриваются свойства антиоксидантов, их применение в медицине. Обсуждаются методы исследования антиокислительной активности лекарственных препаратов и других биологически-активных соединений; методы исследования антиокислительной активности плазмы крови человека.

Описываются эндогенные антиоксидантные системы и их изменения при патологии, а также влияние ПОЛ на структурно-функциональные свойства мембран и липопротеидов; взаимосвязь ПОЛ и гиперхолестеринемии.

Второй раздел спецкурса посвящен действию низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ), электромагнитного излучения (ЭМИ) и некоторых других физических факторов на биообъекты. Рассматриваются основные свойства и характеристики лазерного излучения; характеристики лазеров, применяемых в клинической практике; клинические и патофизиологические эффекты НИЛИ, ЭМИ и некоторых других физических факторов.

Обсуждаются основные гипотезы механизмов стимулирующего и поражающего действия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ, лазеротерапия и фотодинамическая терапия опухолей): мембранные механизмы действия НИЛИ и ЭМИ на лейкоциты, фибробласты, эндотелиоциты и др. клетки. Особое внимание уделяется роли NO и цитокинов в реализации стимулирующих эффектов НИЛИ и ЭМИ.

Представлены результаты лазеротерапии ряда конкретных заболеваний; фотодинамической терапии ряда онкологических образований

Обсуждаются принципы использования НИЛИ при ФДТ - новой перспективной технологии медицины XXI века: теоретические основы ФДТ, фотофизические процессы, фармакокинетика фотосенсибилизаторов; практические ( методические ) подходы проведения ФДТ при различных заболеваниях.

Примерный тематический план занятий на спецкурсе "Медицинская мембранология"

№ пп	Тема
1	Введение. Мембранные механизмы патологических процессов и действия физических факторов.
2	Современные методы исследования структуры и функции мембран в норме и патологии. Обзор методов.
3	Применение флуоресцентных зондов в исследовании нарушений строения и функции биологических мембран.
4	Применение флуоресцентных зондов в исследовании нарушений строения и функции липопротеинов плазмы крови человека.
5	Применение флуоресцентных зондов в изучении свойств сывороточного альбумина и их изменения в патологии.
6	Метод спиновых зондов и меток при изучении нарушений физических свойств биологических мембран, липопротеинов и альбумина.
7	Свободные радикалы, их свойства и классификация.
8	Методы обнаружения и изучения активных форм кислорода. Роль активных форм кислорода при воспалительных заболеваниях.
9	Современные методы исследования реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) в клеточных мембранах и липопротеинах.
10	Антиоксиданты. Классификация и свойства. Применение в медицине.
11	Методы исследования антиокислительной активности лекарственных препаратов и других биологически-активных соединений
12	Методы исследования антиокислительной активности плазмы крови человека.
13	Эндогенные антиоксидантные системы. Изменения антиокислительной активности при патологии.
14	Влияние ПОЛ на структурно-функциональные свойства мембран и липопротеидов.
15	Взаимосвязь ПОЛ и гиперхолестеринемии.
16	Основные свойства и характеристики лазерного излучения. Когерентность и поляризация лазерного излучения. Интерференция и дифракция.
17	Некоторые характеристики лазеров, применяемых в клинической практике. Средства доставки лазерного излучения.
18	Клинические и патофизиологические эффекты низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ).
19	Фотосенсибилизированные реакции. Участие фотосенсибилизаторов в инициации свободнорадикальных реакций.
20	Фотохимия порфиринов и других фотосенсибилизаторов.
21	Основные гипотезы механизмов стимулирующего действия НИЛИ.
22	Лазер-индуцированный прайминг лейкоцитов Пролонгированный прайминг мононуклеарных лейкоцитов.
23	Свободнорадикальные механизмы пролиферации лейкоцитов. Участие NO и цитокинов в регуляции микроциркуляции крови.
24	Лазеротерапия (ЛТ) артритов-артрозов
25	Лазерная терапия в лечении ран.
26	ФДТ – новая перспективная технология медицины XXI века. Введение и современные представления о принципах использования НИЛИ при ФДТ.
27	Теоретические основы ФДТ, фотофизические процессы, фармакокинетика фотосенсибилизаторов. Практические (методические) подходы проведения ФДТ при различных заболеваниях.
28	Основные характеристики электромагнитных излучений (ЭМИ). Способы их доставки
29	Особенности взаимодействия ЭМИ с биологическими объектами.
30	Основные патофизиологические эффекты действия ЭМИ
31	Влияние ЭМИ на клеточные структуры. Особенности действия магнитных полей на структурно-функциональные свойства клеточных мембран