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上海交通大学微纳科学技术研究院博士课程内容介绍《纳米磁性生物材料》

上海交通大学 免费考研网/2012-12-28


《纳米磁性生物材料》

课程代码C340708学分/学时3.0/54开课时间
课程名称纳米磁性生物材料
开课学院微纳科学技术研究院
任课教师古宏晨
面向专业材料科学与工程,纳米材料技术,纳米生物医药
预修课程
课程讨论时数0 (小时)课程实验数0 (小时)
课程内容简介

纳米科技是在80年代末,90年代初逐步发展起来的前沿、交叉性新兴科技领域,也是21世纪最前沿,最富有活力的学科领域之一,是继信息技术和生物技术之后,又一深刻影响人类和社会经济发展的重大技术,它的迅猛发展将在新世纪影响到几乎所有的工业领域,有些甚至产生革命性的变化。纳米科技研究的深入发展和产业化的迅速推进对高水平研发人员和高级技术人才提出了越来越迫切的需求,世界发达国家已经在全面部署纳米科技的教育,以期为形成现实生产力做准备。本课程正是为了顺应这一发展潮流而开设的前沿交叉课程,将全面向学生介绍纳米材料的合成、组装、分散、改性及复合的基础知识和最新发展动态;阐述纳米材料的微观结构、形态控制、性能表征及应用;纳米生物学、纳米医学、纳米生物器件与系统等领域的重要进展等。本课程的特色是:材料与生物相交叉,基础与应用相融合,创新与探索相贯通,讲解与研讨相结合。通过相关教授的最前沿研究领域的介绍,引领学生进入引人入胜的纳米世界,为纳米科技领域急需的交叉复合研究型人才的培养奠定基础。

课程内容简介(英文)

The emerging fields of nano science and technology--the ability to work on molecular scale, to create new functions and properties atom by atom-has greatly stimulated scientist to explore the new world from the basic building blocks.Based on the progress of fundamental chemistry, biotechnology and materials science over the past three decades, the research dimension in these disciplines advanced almost with the same path into nanoscale. DNA, RNA, proteins has became the basic molecular standpoints for understanding bio phenomenon and process. Materials science has make it possible to synthesize bio compatible particles with varieties of functions. The novel and highly interdisplinary field of chemistry has closely associated with both the physical and chemical properties of organic and inorganic nanoparticles. The integration of the above progress recently make the nanoparticles as the most potential powerful tools for biotechnology. Superparamagnetic particles, quantum dots, dendrimers and nano contrast imaging have brought exiting findings wave by wave. This course is designed to give students the state-of- the- art on the biofunctioned materials and demonstrate the successes on design, synthesize and applications of nanomaterials in typical bio and clinical examples.

教学大纲

第一章、概论 纳米科技的定义、发展历程,重大事件,发展趋势,机遇与挑战。了解纳米科技的基本内涵,尺度在科技发展中的意义,纳米科技与人类所面临的重大问题的关系;了解纳米材料、纳米生物医学、纳米电子学等新兴学科的基本定义和产生背景;通过对一些具有里程杯意义的纳米科技进展的回顾,探讨创新精神在高新科技中的核心作用;通过世界各国对纳米科技的战略布局和重大行动计划的分析,体会高科技的竞争与国家发展的关系,增强学生的使命感。第二章、纳米颗粒材料了解纳米颗粒材料的定义、结构、性能、制备、表面修饰、分散稳定、组装的基本概念和最新进展,结合几类在生物医学上有重要应用价值的典型纳米颗粒体系,如纳米磁性颗粒、纳米金属颗粒、量子点颗粒等,使学生对纳米颗粒领域的重大进展和面临的挑战产生鲜明的印象。第三章、一维(准一维)纳米材料以纳米管、纳米线、纳米带为对象,了解一维(准一维)纳米材料的结构、性能、制备、应用的基本概念和最新进展,特别是通过对碳纳米管研究日新月异的进展状况的研讨,使学生对这一蓬勃发展的领域产生浓厚兴趣。第四章、纳米薄膜与纳米晶材料介绍纳米薄膜与纳米晶材料的基本概念,了解其主要制备方法与结构表征技术。通过一些典型的应用实例,如高密度信息存储、高效太阳能转换、高灵敏传感器等,使学生对该领域的最新动态以及如何提出问题、解决问题以及面临的重要科学与技术挑战有一个系统的理解。第五章、纳米复合材料了解纳米复合材料的定义、研究背景、制备方法、性能结构及近年来的重大进展。重点以无机/高分子纳米复合材料为对象,探讨纳米复合材料制备和应用中所面对的主要科学问题和技术挑战以及目前科学界是如何解决这些问题的。第六章、纳米生物医学概论介绍纳米生物医学这一重要学科交叉前沿的总体发展态势,探讨这一领域的发展对人类健康和社会发展的重要意义。通过对近十年来重要研究进展的阐述,对纳米生物医学突飞猛进的进展作出深入浅出的论述,激发学生的创新热情与探索的兴趣。第七章、纳米生物学了解生命中的基本纳米现象,对纳米生物材料及其与生物体系的相互作用、生物合成的纳米材料及人工合成的纳米生物材料、纳米材料的生物安全性等基本概念和重要进展进行研讨,通过近年来的重要研究实例,介绍纳米生物学的基本研究内容、方法和发展趋势。第八章、纳米医学工程介绍纳米科技在重大疾病的早期诊断与治疗中的研究进展,特别是通过纳米技术在分子影像、肿瘤检测与治疗、重大传染病的检测、靶向与缓释药物等领域的研究及应用现状的研讨,使学生对纳米医学工程的发展状况有一个系统的了解。 第九章、纳米生物系统与生物芯片介绍纳米组装和制造的基本概念,以量子点编码、DNA计算机、纳米生物传感器、微流控芯片等为重要体系了解纳米生物系统的研究发展趋势,研讨纳米技术在DNA芯片、蛋白质芯片等领域的最新进展。第十章、纳米材料与纳米生物技术的重大机遇与挑战与学生们一起讨论纳米材料与纳米生物技术研究的重要启示,交流本课程学习后的感受和心得,对今后发展的大胆预测,总结一些可能出现的重大机遇与挑战,激发学生创新求索的欲望。

课程进度计划

(无)

课程考核要求

平时成绩与综述论文

参 考 文 献
  • 1.李民乾、胡钧、张益, 分子手术与纳米诊断-纳米生物学及其应用,上海科学技术出版社2.李玉宝,纳米生物医药材料,化学工业出版社
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