Detail předmětu

Buněčné biotechnologie

FCH-MC_TBKAk. rok: 2023/2024

V rámci předmětu budou vysvětleny rozdíly mezi hlavními typy buněk využívanými v buněčných biotechnologiích, jejich specifika, výhody a nevýhody. Bude vysvětlen princip práce v tkáňové laboratoři a budou popsány hlavní metody buněčné biologie používané k identifikaci buněk, jejich kvantifikaci, kontrole fenotypu a další. Dále budou popsány principy buněčné biotechnologie vedoucí k různým produktům, mezi něž patří živý buněčný materiál (např. pro oblast regenerativní medicíny) a izolované molekuly včetně protilátek a růstových faktorů s využitím ve farmacii. Zmíněny budou i kmenové buňky, genové a buněčné terapie a využití buněk pro náhradu laboratorních zvířat pro testování bezpečnost a účinnosti nových léčiv. Opomenuty nebudou ani nejmodernější metody jako je CRISPR/Cas9 či bioprinting.

 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Vstupní znalosti

Absolvování bakalářských předmětů z oboru biologie, biochemie a analýzy biologických systémů.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Účast na přednáškách není povinná, ale s ohledem na specifický charakter předmětu se doporučuje. Předmět je ukončen klasifikovaným zápočtem.

Průběžná práce v semestru: 1 krátká prezentace (10 min) a celkem 4 průběžné testy. Testy budou na 10-15 min, přibližně z poloviny tvořené otázkami s výběrem z možností (s 1 správnou odpovědí) a z druhé poloviny z volných otázek (odpověď většinou jedním slovem či souslovím).

Klasifikovaný zápočet bude udělen pouze v případě splnění těchto podmínek: 1. byla vypracována a přednesena krátká prezentace na zadané téma a 2. byly absolvovány min. 3 průběžné testy (z celkem 4). Výsledná klasifikace je dána váženým průměrem dvou hodnot: 1. průměru bodového hodnocení průběžných min. 3 písemných testů ze cvičení (váha 60 %) a 2. bodového hodnocení prezentace (váha 40 %).

Učební cíle

Cílem předmětu je poskytnout studentům přehled o moderních buněčných technologiích používaných v rámci buněčných a tkáňových kultur.

Studenti získají základní představu o struktuře a mechanismech fungování buněk. zejména rostlinných a živočišných. Zvládnou též metodické základy práce s tkáňovými kulturami a metody používané pro kultivace buněk včetně postupů k udržení dlouhodobé sterility kultur.

Dále budou studentům poskytnuty příklady biotechnologického využití buněk pro produkci protilátek, enzymů, hormonů a dalších farmaceuticky využitelných produktů. Získají též praktickou představu o základních technologických postupech buněčné biotechnologie včetně potřebných analytických metod. Součástí předmětu jsou i přehledné medicínské aplikace v oblasti genové terapie a modelů na testování farmak, biomateriálů a toxicity látek.

Cílem předmětu je seznámit studenty se různými způsoby, jak lze tyto buněčné biotechnologie využít k produkci nových léčiv, zdravotnických prostředků, vývoje nových humánních modelů k testování bezpečnosti a účinnosti nových produktů.


Základní literatura

Encyclopedia of Industrial Biotechnology: Bioprocess, Bioseparation, and Cell Technology. (EN)
Mohamed Al-Rubeai - Animal Cell Culture (EN)

Elearning

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHMA magisterský navazující

    specializace CHBL , 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

  • Program CP_CZV_SP celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu 1 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

1. Stavba a fungování živočišných a rostlinných buněk. 2. Buněčná signalizace a komunikace. 3. Historie a princip tkáňových kultur, izolace, kultivace a skladování buněk. 4. Metody buněčné biologie sloužící k charakterizaci buněk (mikroskopie, imunodetekce, průtoková cytometrie, funkční eseje) 5. Metody molekulární biologie sloužící k charakterizaci buněk (PCR, sekvenování, omics metody) 6. Laboratorní, small-scale a large-scale kultivace buněk. 3D kultivace, nosiče, sféroidy. 7. Kmenové buňky a iPSC. 8. Produkce léčiv, rekombinantních proteinů, protilátek. 9. Buněčná terapie, CAR T buněčná terapie. 10. CRISPR/Cas9 a další moderní metody v genové terapii. 11. Tkáňové inženýrství jako terapeutický přístup i náhrada laboratorních zvířat 12. Rostlinné biotechnologie, bioremediace 13. Etika a právní aspekty v buněčných biotechnologiích

Elearning