Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Praktyczne zastosowania spektroskopii Ramana

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1200-2MON13Z
Kod Erasmus / ISCED: 13.3 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0531) Chemia Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Praktyczne zastosowania spektroskopii Ramana
Jednostka: Wydział Chemii
Grupy: Przedmioty do wyboru w semestrze 2M (S2-PRK-CHM)
Wykłady monograficzne (S2-CH, S2-CHS)
Wykłady monograficzne w semestrze zimowym (S2-CH, S2-CHS)
Punkty ECTS i inne: 1.50 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

monograficzne

Założenia (opisowo):

Zakłada się, że student opanował podstawy spektroskopii molekularnej, ze szczególnym uwzględnieniem rozpraszania ramanowskiego

Tryb prowadzenia:

zdalnie

Skrócony opis:

Zapoznanie studentów z podstawami technik bazujących na efekcie ramanowskim oraz zaprezentowanie przeglądu zastosowań metod spektroskopii ramanowskiej w przemyśle, nauce i sztuce. Szczególny nacisk położony będzie na zastosowania biologiczne i biomedyczne (tj. w medycynie, farmacji i kryminalistyce)

Pełny opis:

Krótka charakterystyka technik spektroskopii ramanowskiej: klasycznego rozpraszania ramanowskiego, rezonansowego efektu Ramana (RR), powierzchniowo wzmocnionego rozpraszania ramanowskiego (SERS), TERS (tip enhanced Raman spectroscopy), spektroskopii CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy) oraz spektroskopii Ramana rozdzielczej w czasie. Porównanie możliwości technik obrazowania: mapowania ramanowskiego, CARS oraz TERS. Zaprezentowanie przydatności poszczególnych technik w badaniach procesów powierzchniowych, struktury krystalicznej, kinetyki procesów chemicznych, nanomateriałów, polimerów, biologicznie ważnych molekuł, mikro-organizmów (bakterii i wirusów) oraz składników organizmów żywych (kwasów nukleinowych, komórek i tkanek). Zademonstrowanie zastosowań metod spektroskopii ramanowskiej w archeologii, sztuce, konserwacji zabytków, medycynie (także sądowej), farmacji, geologii, astrobiologii oraz analityce chemicznej, z uwzględnieniem trudności analizy jakościowej na podstawie widm/map ramanowskich. W trakcie wykładu szczegółowo omówione zostaną m.in. następujące zagadnienia: możliwość pomiarów ramanowskich in vivo, zasada działania optycznych szczypiec ramanowskich, spektrometr ramanowski w poszukiwaniu życia na Marsie, odczytywanie sekwencji DNA za pomocą spektroskopii TERS, detekcja in situ SERS zanieczyszczeń wody policyklicznymi węglowodorami aromatycznymi w Zatoce Gdańskiej, monitorowanie dystrybucji leku oraz jego oddziaływań z komórkami w próbkach biologicznych poprzez rejestrację map ramanowskich, działanie wewnątrzkomórkowego czujnika pH opartego na spektroskopii SERS, analiza pigmentów używanych w dziełach sztuki za pomocą technik RR i SERS, spektroskopia RR jako narzędzie do analizy lakierów samochodowych pozwalającej ująć sprawców stłuczek samochodowych, diagnostyka chorób za pomocą technik ramanowskich, obrazowanie komórek, tkanek i metabolitów za pomocą spektroskopii CARS, wykrywanie i oznaczanie ilościowe za pomocą techniki SERS nieznakowanej kokainy za pomocą nanosond (nanorurki węglowe modyfikowane nanocząstkami srebra) zawierających przeciwciała reagujące selektywnie z metabolitami narkotyku, badanie mechanizmu przeniesienia elektronu w układach imitujących procesy biologiczne za pomocą rozdzielczej w czasie spektroskopii SERRS, identyfikacja bakterii z użyciem techniki SERS.

Literatura:

1.Kęcki Z., Podstawy spektroskopii molekularnej, PWN

2. Sadlej J., Spektroskopia molekularna, WNT

3. Materiały z prezentacji multimedialnych zademonstrowanych w ramach wykładu

Efekty uczenia się:

Po wysłuchaniu wykładu student powinien:

a) potrafić pokrótce scharakteryzować techniki spektroskopii ramanowskiej:

- klasyczne rozpraszanie

- rezonansowy efekt Ramana (RR)

- powierzchniowo wzmocnione rozpraszania ramanowskie (SERS)

- TERS (tip enhanced Raman spectroscopy)

- spektroskopię CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy)

- spektroskopię Ramana rozdzielczej w czasie

b) podać jakie informacje o badanej próbce wnoszą wyżej wymienione techniki, wskazać ich zalety oraz ograniczenia

c) wykazać użyteczność metod spektroskopii ramanowskiej w badaniach materiałów biologicznych, biomedycznych, technologicznie ważnych oraz związanych ze sztuką - potrafić podać przykłady zastosowań technik ramanowskich w tych dziedzinach

d) opisać zasadę działania ramanowskich szczypiec optycznych

e) porównać możliwości oraz rozdzielczość technik obrazowania: mapowania ramanowskiego, CARS oraz TERS

f) potrafić w przyszlości wskazać technikę spektroskopii ramanowskiej adekwatną do rozwiązania danego problemu naukowego

Metody i kryteria oceniania:

Na końcową ocenę wpływ będzie mieć także aktywność podczas zajęć prowadzonych zdalnie (w wersji synchronicznej).

Egzamin końcowy w formie pisemnej lub ustnej: kilka otwartych pytań wymagających zwięzłej odpowiedzi, w tym również propozycja techniki ramanowskiej stosownej do rozwiązania wskazanego zagadnienia. Czas: do 90 minut.

Praktyki zawodowe:

Nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/24" (zakończony)

Okres: 2023-10-01 - 2024-01-28
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład monograficzny, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Agata Królikowska
Prowadzący grup: Agata Królikowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2024/25" (w trakcie)

Okres: 2024-10-01 - 2025-01-26
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Wykład monograficzny, 15 godzin, 30 miejsc więcej informacji
Koordynatorzy: Agata Królikowska
Prowadzący grup: Agata Królikowska
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii.
ul. Pasteura 1, 02-093 tel: +48 22 55 26 230 http://www.chem.uw.edu.pl/ kontakt deklaracja dostępności mapa serwisu USOSweb 7.1.0.0-5 (2024-09-13)