Who's Online

Έχουμε 86 επισκέπτες συνδεδεμένους


Nanosciences & Nanotechnologies
Μαθήματα 1ου Εξαμήνου (Υποχρεωτικά 4 από τα 6 μαθήματα)
Επιστήμη της Συμπυκνωμένης Ύλης & των Υλικών

Φυσική Στερεάς Κατάστασης από τα μέταλλα στους ημιαγωγούς την ηλεκτρονική δομή και τα φωνόνια (ελεύθερο και σχεδόν ελεύθερο ηλεκτρόνιο, θεώρημα Bloch και ενεργειακές ταινίες, ταλαντώσεις πλέγματος, ελαστικά κύματα, μονοατομική και διατομική αλυσίδα). Επιστήμη των υλικών και κύκλος των υλικών, κατάταξη των υλικών, παραγωγή - δομή - ιδιότητες και χρήση των υλικών. Κρυσταλλικά και άμορφα υλικά (Η ψύξη προς την στερεά κατάσταση, παρασκευή αμόρφων υλικών, δομή και σταθερότητα, γεωμετρία και χημεία της τάξης μικρής κλίμακας). Θερμοδυναμική των υλικών (Χημικές αντιδράσεις, διαγράμματα φάσεων, δομή και σύνθεση των φάσεων). Κινητική, Φαινόμενα διάχυσης και μετασχηματισμοί φάσεων (Μακροσκοπικά φαινόμενα διάχυσης και ο νόμος του Fick, μικροσκοπικά φαινόμενα, πυρηνοποίηση και ανάπτυξη των υλικών).



Διδάσκοντες: Σ. Λογοθετίδης, Ι. Αρβανιτίδης, Χ. Πολάτογλου

Διδακτικές Μονάδες: 3

Μονάδες ICTS: 7.5


 
Επιστήμη των Υμενίων και Επιφανειών και Τεχνικές Ατομικών Διαστάσεων

Ορισμός και δομή των επιφανειών των στερεών. Προσρόφηση-εκρόφηση ατόμων στις στερεές επιφάνειες. Χημικά δυναμικά και ηλεκτρονική δομή των επιφανειών. Περίθλαση ηλεκτρονίων χαμηλής ενέργειας. Φασματοσκοπικές τεχνικές μελέτης επιφανειών. Τεχνολογία επίτευξης κενού (Κινητική θεωρία των αερίων, μεταφορά αερίων και συνθήκες άντλησης, θάλαμοι επίτευξης υψηλού και υπερυψηλου κενού, αντλίες επίτευξης υψηλού και υπερυψηλού κενού). Φυσική και τεχνολογία πλάσματος, φυσική και χημεία της εξάχνωσης των στερεών υλικών, φυσική εναπόθεση ατμών, πυρηνοποίηση και θερμοδυναμική της ανάπτυξης των λεπτών υμενίων, κινητική των ατόμων και των ιόντων στις επιφάνειες των στερεών υλικών (θερμική κίνηση, προσρόφηση, διάχυση, επιφανειακή διάχυση, χημικές αντιδράσεις).

Τεχνικές Φυσικής Εναπόθεσης ατμών και μοριακής επιταξίας. Τεχνικές και μέθοδοι μέτρησης και παρατήρησης. Εργαστηριακή εξοικείωση με τις συσκευές και διατάξεις κενού, εναπόθεσης υμενίων και μέτρησης υμενίων και επιφανειών.Τεχνικές Ατομικών Διαστάσεων: Δομή υλικών - Νανοδομές, αρχές περίθλασης ηλεκτρονίων από κρυστάλλους. Ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης. Είδωλα φωτεινού πεδίου, σκοτεινού πεδίου και υψηλής (ατομικής) διακριτικής ικανότητας. Εφαρμογές στη μελέτη δομικών ιδιοτήτων των υλικών σε ατομικό επίπεδο. Αρχές σαρωτικής ηλεκτρονικής μικροσκοπίας. Σαρωτική μικροσκοπία σήραγγας (STM), σαρωτική μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (AFM) και άλλες συγγενείς τεχνικές. Απεικόνιση με ατομική διακριτική ικανότητα και διαχείριση ατόμων. Εργαστηριακή εξοικείωση με τις τεχνικές ατομικών διαστάσεων

 


Διδάσκοντες: Σ. Λογοθετίδης, Ν. Φράγκης, Σ. Αναστασιάδης, Μ. Γιώτη

Διδακτικές Μονάδες: 3

Μονάδες ICTS: 7.5


 
Μοριακή Βιολογία & Γενετική Μηχανική

Μοριακή Βιολογία: Εισαγωγή, Οργάνωση της γενετικής πληροφορίας, Δομή γονιδιωμάτων, γονιδιακή οργάνωση. Αντιγραφή DNA και RNA γονιδιωμάτων. Μεταγραφή στα προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά κύτταρα. Μετάφραση της γενετικής πληροφορίας. Κλωνοποίηση σε πλασμίδια και βακτηριοφάγους. Κατασκευή γονιδιωματικών και cDNA βιβλιοθηκών. Εφαρμογές της Γενετικής Μηχανικής στα ζώα στα φυτά και στην υγεία. Εργαστηριακή εξοικείωση με τεχνικές απομόνωσης και διαχωρισμό νουκλεϊκών οξέων, πέψη με περιοριστικές ενδονουκλεάσεις και ενσωμάτωση σε πλασμιδιακούς φορείς. Μετασχηματισμός βακτηρίων. Εργαστηριακή εξοικείωση και πειράματα.


Διδάσκοντες: Θ. Χολή - Παπαδοπούλου, Π. Παπαϊωννίδου, Θ. Κατωπόδη, Ρ. Παπή

Διδακτικές Μονάδες: 3

Μονάδες ICTS: 7.5


 
Βιοφυσική & Βιοχημεία

Βιοφυσική: Η Βιοφυσική κινείται στα όρια μεταξύ Φυσικής, Βιολογίας και Χημείας. Η εικόνα της έχει αλλάξει τα τελευταία χρόνια, αφού τώρα πια επικεντρώνει το ενδιαφέρον της στο μοριακό και κυτταρικό επίπεδο των βιολογικών φαινομένων. Ακόμα και έτσι, το πεδίο αυτού του γνωστικού αντικειμένου είναι πάρα πολύ ευρύ. Η δομή των βιολογικών μακρομορίων στον χώρο (Εικ. 1), δυναμικά φαινόμενα όπως αλλαγές στην δομή ως απόκριση σε κάποιο ερέθισμα, η δημιουργία ηλεκτρικού παλμού στα νευρικά κύτταρα, η μεταφορά ιόντων αλλά και μεγάλων μορίων δια μέσου βιολογικών μεμβρανών, η ανάπτυξη δυνάμεως στις μυϊκές ίνες, η δημιουργία του οπτικού ερεθίσματος, η φωτοσύνθεση, η αναπνευστική αλυσίδα (οξειδωτική φωσφορυλίωση), η φωτοταξία, η χημειοτακτισμός, η αυτοοργάνωση και η μορφογένεση, τα βιομαγνητικά φαινόμενα αλλά ακόμα και η βιολογική κυβερνητική είναι μέρος μόνο των θεμάτων που απασχολούν σήμερα την Βιοφυσική.

Η συντελεσθείσα πρόοδος των τελευταίων είκοσι ετών στη μελέτη της δομής και λειτουργίας πολλών βιομορίων - πέραν του αυτονοήτου βιολογικού ενδιαφέροντος - επιτρέπει σήμερα στην τεχνολογία να επιχειρεί την αξιοποίηση των αξιοθαύμαστων ιδιοτήτων των βιομορίων στην δημιουργία π.χ. μοριακών κινητήρων, νέων μέσων αποθήκευσης της πληροφορίας, υλικών για ηλεκτρονική μελάνη (Εικ. 2) αλλά και στην κατασκευή επεξεργαστών με βιομοριακή βάση (http://hagi.is.s.u-tokyo.ac.jp/MCP/).

Εικόνα 1. Σχηματική παράσταση της δομής της αντλίας πρωτονίων Βακτηριοροδοψίνη στην μη διηγερμένη της κατάσταση βάσει των ατομικών συντεταγμένων από μελέτη δομής με ακτίνες Χ. (Sass et al. 2000. Nature, 406:649-652).
Εικόνα 2.
Εύκαμπτη οθόνη ηλεκτρονικής μελάνης

Πειραματικές μέθοδοι όπως η περίθλαση και η σκέδαση ακτινών Χ, νετρονίων, φωτός, ηλεκτρονίων, η φασματοσκοπία NMR, Raman, FTIR, η διαφορική θερμιδομετρία, η φθορισμομετρία, η τεχνική patch clamp, η μικροσκοπία ατομικής δυνάμεως καθώς και μέθοδοι της θεωρητικής Φυσικής αλλά και υπολογιστικές μέθοδοι όπως η μοριακή δυναμική έχουν τεθεί στην υπηρεσία της μελέτης των βιολογικών φαινομένων.
Στο πλαίσιο των παραδόσεων Βιοφυσικής θα παρουσιάσουμε αντιπροσωπευτικές μεθόδους της στο παράδειγμα της μελέτης της βακτηριοροδοψίνης, μιας πρωτεΐνης του μικροοργανισμού Halobacterium που αντλεί πρωτόνια από το κυτταρόπλασμα προς τον εξωκυτταρικό χώρο ξοδεύοντας την ενέργεια φωτονίων του ορατού.

Βιοχημεία:
Δομές πρωτεϊνών, νουκλεϊνικών οξέων-Αλληλεπιδράσεις νουκλεϊνικών οξέων με άλλα μόρια. Βιοσύνθεση και βιοαποικοδόμηση πρωτεϊνών και νουκλεϊνικών οξέων. Η πληροφορία στη δομή του DNA-Μετάδοση της πληροφορίας. Μέθοδοι προσδιορισμού δομής βιολογικών μορίων. Εργαστηριακή εξοικείωση με τεχνικές πομόνωσης και προσδιορισμού πρωτεϊνών. Έλεγχος ενζυμικής δράσης. Αλληλεπίδραση πρωτεϊνών με νουκλεϊκά οξέα. Εργαστηριακή εξοικείωση και πειράματα.


Διδάσκοντες: Θ. Χόλη-Παπαδοπούλου, Ν. Φράγκης, Γ. Παπαδόπουλος

Διδακτικές Μονάδες: 3

Μονάδες ICTS: 7.5


 
Μηχανική των Υλικών & Μικρο - Νανοδομών

Έννοια της τάσης και παραμόρφωσης. (Εξισώσεις ισορροπίας, διατήρησης ορμής και ενέργειας στο συνεχές μέσο). Καταστατικές εξισώσεις. (Ελαστικότητα, πλαστικότητα, ιξωελαστικότητα. Εφελκυσμός, στρέψη, κάμψη, σκληρομέτρηση. Ερπυσμός, χαλάρωση, κόπωση, θραύση). Σημειακές, γραμμικές και στρεπτικές ατέλειες. Κενά και εξαρμώσεις. Όρια κόκκων. Επιφάνειες και διεπιφάνειες. Μικροδομές και νανοδομές (στα μέταλλα, πολυμερή, υμένια και βιοϋλικά). Υλικές αστάθειες. Χωρική και χρονική εξέλιξη των μικροδομών και νανοδομών και τα φαινόμενα αστάθειας και αυτοοργάνωσής τους.

 


Διδάσκοντες: Η. Αϋφαντής, Α. Κωνσταντινίδης, Α. Αϋφαντή

Διδακτικές Μονάδες: 3

Μονάδες ICTS: 7.5


 
Πολυμερή και Μεμβράνες & Τεχνικές Ατομικών Διαστάσεων

Πολυμερή και μεμβράνες: Παραγωγή, ιδιότητες, δομή και εφαρμογές διαφόρων τάξεων πολυμερών. Ανάλυση και μηχανικές ιδιότητες πολυμερών. Μέθοδοι μορφοποίησης. Αρχιτεκτονική, δομή και οργάνωση μεμβρανών. Ρευστότης, ιδιότητες μεμβρανικών πρωτεϊνικών, σχηματισμός καναλιών.

Τεχνικές Ατομικών Διαστάσεων: Δομή υλικών - Νανοδομές, αρχές περίθλασης ηλεκτρονίων από κρυστάλλους. Ηλεκτρονική μικροσκοπία διερχόμενης δέσμης. Είδωλα φωτεινού πεδίου, σκοτεινού πεδίου και υψηλής (ατομικής) διακριτικής ικανότητας. Εφαρμογές στη μελέτη δομικών ιδιοτήτων των υλικών σε ατομικό επίπεδο. Αρχές σαρωτικής ηλεκτρονικής μικροσκοπίας. Σαρωτική μικροσκοπία σήραγγας (STM), σαρωτική μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων (AFM) και άλλες συγγενείς τεχνικές. Απεικόνιση με ατομική διακριτική ικανότητα και διαχείριση ατόμων. Εργαστηριακή εξοικείωση με τις τεχνικές ατομικών διαστάσεων.

 


Διδάσκοντες: Σ. Αναστασιάδης, Ν. Φράγκης

Διδακτικές Μονάδες: 3

Μονάδες ICTS: 7.5