Prezados alunos.
Segue divulgação de disciplina de pós-graduação oferecida pelo Prof. Adriano Alencar, colaborador de nosso laboratório, do Instituto de Física.
Para mais informações, visitar website do laboratório do professor: http://fig.if.usp.br/~labm2
Disciplina PGF5320
Abordagem Física no Estudo de Células Vivas
Área de Concentração: 43134
Criação: 12/05/2015
Ativação: 11/06/2015
Nr. de Créditos: 8
Carga Horária:
Teórica
(por semana)
Prática
(por semana)
Estudos
(por semana)
Duração
Total
2
2
4
15 semanas
120 horas
Docente Responsável:
Adriano Mesquita Alencar
Objetivos:
Curso básico com caráter multidisciplinar cujo objetivo é abordar o estudo de células vivas evidenciando a interface entre a biologia e física a partir da introdução de uma base teórica e experimental de princípios físicos, principalmente termodinâmica. Alguns conceitos básicos serão extrapolados para outras áreas de interesse como fluidos complexos e polímeros biológicos.
Justificativa:
Uma visão multidisciplinar tem sido cada vez mais necessária no avanço do conhecimento em diferentes áreas. O elo existente entre a biologia e a física, por exemplo, já foi evidenciado nas revoluções tecnológica, biológica e médica históricas que foram antecedidas por uma grande descoberta na física ou na química, como por exemplo o raio-X, fluorescência e as diversas técnicas de microscopia. O estudo da dinâmica de células vivas é um exemplo da necessidade da compreensão de diferentes disciplinas, já que inclui ramos distintos da ciência tais como a biologia, física, química, matemática e até engenharia, todavia existem poucos cientistas suficientemente treinados para estudar a célula considerando aspectos importantes destas áreas. Na verdade, o estudo da interface entre a física e a biologia, tão bem estabelecido pela natureza no contexto celular, tem sido sucumbido pela carência de profissionais que transitem bem em ambas as áreas. Desta forma, esta disciplina foi delineada a fim de priorizar suprir esta carência, fornecendo ao aluno a oportunidade de vivenciar a interdisciplinaridade existente entre a física e a biologia, o que lhe permitirá seguir posteriormente em tópicos mais avançados. Nesta disciplina introduziremos conceitos básicos sobre a organização e função celular, termodinâmica, redes poliméricas, técnicas de microscopia e mecânica celular visando uma melhor compreensão do funcionamento da célula. O conteúdo aqui proposto não está contemplado em nenhuma outra disciplina de graduação ou pós-graduação no IFUSP/ICB/FMUSP/Biotecnologia e é de interesse para estudantes de várias áreas.
Conteúdo:
1. Aspectos gerais da estrutura celular e função da membrana biológica; 2. Laboratório de Membranas (Estrutura, membranas sintéticas e difusão) 3. Composição e importância do citoesqueleto no funcionamento celular; 4. Adesão celular: Estrutura e importância da adesão célula-célula ou célula-matriz extracelular; 5. Laboratório de adesão e forças celulares no substrato; 6. Leis de Escala, rugosidade e topologia de sistemas complexos, como uma forma de caracterizar estruturas amorfas, como o caso de Células; 7. Princípios de Mecânica Estatística e Termodinâmica aplicada a problemas na interface Física-Biologia: polímeros, transporte e difusão celular; 8. Analise de séries temporais e modelos matemáticos simples aplicados a sistemas termodinâmicos e biológicos; 9. Princípios básicos de dinâmica de fluidos, incluindo fluidos em micro canais como o que ocorre em circulação; 10. Laboratório de dinâmica de fluidos e microfluidica; 11. Visão física de células vivas: A célula como uma maquina termodinâmica; 12. Visão física de células: Transporte de informação a nível celular; 13. Técnicas experimentais aplicadas em estudos com motivação biológica; 14. Laboratório de Citometria Óptico Magnético de Oscilação (OMTC); 15. Laboratório de Microscopia de Força e tração (TFM); 16. Laboratório de Microscopia de fluorecencia e Confocal; 17. Laboratório de técnicas ópticas: Z-Scan, speckles e holografia. 18. Princípios de Modelagem (apresentados em aulas expositivas)
Forma de Avaliação:
Presença e participação nas aulas, relatórios e seminários.
Observação:
NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS: 20.
Bibliografia:
Texto Principal:
Molecular Biology of the Cell Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, Peter Walter; Molecular Cell Biology Lodish, Berk, Krieger, Bretscher, Ploegh, Scott; Cell Mechanics, Yu-Li Wang e Dennis E. Discher; Physical Biology of the Cell, Rob Phillips, Jane Kondev, e Julie Theriot; Biological Thermodynamics, Donald T. Haynie Fractal Concepts in Surface Growth, Albert-Laszlo Barabasi e Harry Eugene Stanley; Fractal in Science, Armin Bunde e Sholmo Havlin; Statistical Mechanics of Membranes and Surfaces, D. Nelson, T. Piran e S. Weinberg; Phase Transitions in Cell Biology, Gerald H. Pollack e Wei-Chun Chin; Artigos científicos, dissertações e teses.
Summary
Event
Disciplina: Abordagem Física no Estudo de Células Vivas
