Šifra predmeta:
355H2		 Naziv predmeta:
Elektrohemijski nano-bio-senzori

Školska godina:

2024/2025.

Uslovi pohađanja:

Nema uslova

ESPB:

9

Vrsta studija:

master akademske studije, integrisane osnovne i master akademske studije

Studijski programi:

Nastava hemije: 5. godina, zimski semestar, izborni (E5AP2), naučno-stručni predmet

Hemija: 1. godina, zimski semestar, izborni (E52H2), teorijsko-metodološki predmet

Nastavnik:

dr Dalibor M. Stanković
docent, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnik:

dr Slađana Z. Đurđić
docent, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Fond časova:

Nedeljno: četiri časa predavanja + dva časa teorijskih vežbi + tri časa laboratorijskih vežbi (4+2+3)

Ciljevi:

Cilj ovog kursa je upoznavanje studenata sa mogućnostima praktične upotrebe elektrohemije u različitim oblastima istraživanja. Kurs je podeljen na tematske oblasti i omogućava studentima da steknu saznanja o potencijalnoj upotrebi savremenih elektrohemijskih metoda u razjašnjavanju rezultata njihovih istraživanja. Poseban deo će se odnositi na specifične interakcije u živim sistemima i životnoj sredini kao i razvoju senzora i biosenzora za njihovo praćenje. Pored toga studenti će biti upoznati sa najnovijom trećom generacijom biosenzora: načina sinteze medijatora (organska jedinjenja i novi materijali) i rekombinacije i prilagođavanja enzima potrebnih za njihov razvoj i konstruisanje. Na samom kraju kursa studenti će biti upoznati za mogućnostima kombinacije elektrohemijskih metoda za različitim tehnikama u cilju boljih rezultata i objašnjenja specifičnih pojava.

Ishod:

Nakon završetka ovog kursa studenti će biti u osposobljeni za samostalno i timsko pripremanje eksperimenata i odabir elektrohemijskih metoda kao i uspešno kombinovanje ovih metoda sa drugim eksperimentalnim tehnikama čime bi upotpunili svoja dalja istraživanja ili pronašli odgovore i objašnjenja za pojedine delove svog istraživanja.

Oblici nastave:

Predavanja, laboratorijske vežbe, seminarski radovi.

Vannastavne aktivnosti:

Pisanje seminarskih radova.

Literatura:
  1. Alen Bard, Martin Stratman: Enciklopedija elektrohemije (A. Bard, Martin Stratmann: Encyclopedia of Electrochemistry)
  2. Hubert Žiru: Analitička i fizička elektrohemija (H. Girault: Analytical and Physical Electrochemistry)
  3. Springerova serija o hemijskim senzorima i biosenzorima, 17 izdanje (Springer Series on Chemical Sensors and Biosensors: Methods and Applications)

Dodatni materijal:

—

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

10 poena (4 časa nedeljno)

Program rada:

  1. Uvod u savremene elektrohemijske metode.
  2. Instrumetnacija i elektroanalitička hemija.
  3. Neorganska elektrohemija, monitoring i interacije.
  4. Organska elektrohemija, monitoring i interacije.
  5. Bioelektrohemija, monitoring i interacije.
  6. Elektrohemijske degradacije.
  7. Modifikovane elektrode.
  8. Elektrohemijski senzori i biosenzori.
  9. Gasni (bio)senzori, (bio)senzori u zaštiti životne sredine, (bio)senzori u medicini, (bio)senzori u industriji.
  10. Vrste medijatora u konstrukciji biosenzora: organska jedinjenja, polimerne matrice, novi materijali i kompoziti.
  11. Matematičko modelovanje (bio)senzora; dizajn receptorra i medijatora za sledeću generaciju biosenzora.
  12. Bežični i biosenzori pogodni za nošenje (wireless and wearable biosensors).
  13. Elektrohemijske metode u kombinaciji sa drugim tehnikama.

Teorijske vežbe:

0 poena (2 časa nedeljno)

Laboratorijske vežbe:

15 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

  1. Uvod u softver elektrohemijskih radnih stanica.
  2. Priprema elektroda od ugljenične paste i štampanih elektroda.
  3. Elektrohemijska karakterizacija kompleksnih jedinjenja.
  4. Elektrohemijska karakterizacija biološki aktivnih jedinjenja.
  5. Interakcije novo sintetisanih jedinjenja sa DNK, elektrohemijske i spektrofotometrijske, poređenje rezultata.
  6. DNK biosenzori.
  7. Razvoj elektrohemijske metode za detekciju zagađivača životne sredine na bazi elektrode od ugljenične paste.
  8. Modifikacija elektroda.
  9. Pregled litarature i odabir tema seminarskog rada na osnovu tema master i doktorskih teza.
  10. Konstrukcija biosenzora na bazi modifikovane elektrode od ugljenične paste, razvoj metode.
  11. Konstrukcija biosenzora na bazi štampane elektrode i kompleksnih materijala kao medijatora.
  12. Upotreba novih materijala u elektroanalitičkoj hemiji.
  13. Odabir pogodnog sistema modifikator/analit za razvoj elektroanalitičke metode.
  14. Interakcije u živim sistemima.
  15. Odbrana seminarskih radova.

Seminarski radovi:

25 poena

Usmeni ispit:

50 poena