Курсы, созданные специально для НОЦ

Название курса Аннотация
«Актуальные проблемы нанотехнологий»

III курс, VI семестр, общий курс.

Цикл выступлений ведущих ученых.

«Фундаментальные основы нанотехнологий»

III курс, VI семестр, общий курс.

С весеннего семестра 2009 года для студентов МГУ третьего курса физического, химического, биологического и механико-математического факультетов, факультетов наук о материалах, биоинженерии и биоинформатики, фундаментальной медицины и всех желающих читается межфакультетский курс лекций «Фундаментальные основы нанотехнологий», подготовленный в рамках Научно-образовательного центра МГУ по нанотехнологиям.

Введение в компьютерное моделирование био- и наноструктур

IV курс, VIII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — с.н.с., к.ф-м.н. Упоров Игорь Владимирович (химический факультет МГУ); ст. преподаватель, к.х.н. Головин Андрей Викторович (факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ).

26 часов.

Курс сочетает в себе как лекционные занятия для изучения теоретических основ методов компьютерного моделирования, так и практические занятия, в ходе которых происходит закрепление полученных знаний на модельных примерах.

Компьютерное моделирование нанобиоструктур является важным инструментом исследования их свойств и способствует более глубокому осмыслению структурно-функциональных особенностей этих объектов. Нанобиообъекты построены из составляющих блоков – пептидов и белков, нуклеиновых кислот, искусственных и биологических мембран. Задачей компьютерного моделирование является построение моделей пространственной структуры каждого из составляющих блоков, и затем сборка этих объектов в цельный объект с использованием инструментов компьютерной графики. Методы компьютерного моделирования пространственных структур пептидов, белков и нуклеиновых кислот хорошо разработаны и широко применяются в научных исследованиях. Знакомству с этими методами посвящён предлагаемый курс.

Введение в физику конденсированного состояния вещества

IV курс, VII семестр, специализация «Наносистемы и наноустройства»

Лектор — н.с., к.ф.-м.н. Беляев Олег Антонович (физический факультет МГУ).

Спецкурс «Введение в физику конденсированного состояния вещества» является одной из дисциплин в рамках специальности «Наносистемы и наносустройства». В основу изложения положено, с одной стороны, деление конденсированных сред по «меаническому» признаку агрегатного состояния (с точки зрения механики сплошной среды) на жидкости и вообще «мягкие» состояния, и твёрдые тела; с другой – рассмотрены системы с ближним и дальним порядком, в рамках которого, скажем, аморфные тела рассматриваются как «замороженные» жидкости. Важными особенностями данного курса являются, во-первых, широкое использование аппарата систем Делоне как обобщения понятия кристаллической решётки на более широкий класс конденсированных сред, а во-вторых, систематическое использование симметрийного формализма как мощного инструмента качественного и количественного анализа, включая использование концепции спонтанного нарушения симметрии для анализа возбуждений. В отличие от традиционных изложений в данном курсе рассматриваются также апериодические твёрдые тела.

Введение в физику наноструктур

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Проф., д.ф.-м.н. Головин Юрий Иванович (Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина).

Экспериментальный вводный курс по физике наноструктур адресован студентам нефизических специальностей, изучающим биохимические аспекты синтеза и применения наночастиц и наноструктур в нанобиотехнологиях, наномедицине, экологии. Он кратко знакомит студентов с физическими причинами специфики нанообъектов, классических и квантовых размерных эффектов в них, методами получения и исследования их структуры и свойств. Спецкурс призван обеспечить межпредметные связи и наметить наддисциплинарные подходы рассмотрения сложных физико-химических явлений с участием нанообъектов.

Коллоидные системы

IV курс, VII семестр, общий курс.

Проф., д.ф.м.н. О.И. Виноградова (физический факультет МГУ и ИФХЭ РАН).

36 часов.

Наука о коллоидах и поверхностях (Colloid and Interface Science в англоязычной литературе) изучает микро- и наногетерогенные системы, в которых взаимодействия между фазами и/или явления на межфазной границе являются доминирующим аспектом поведения. Коллоидными системами является большинство окружающих нас объектов, от агропочв, пищевых продуктов, косметики и лекарств, до биологических клеток. Цель курса — дать междисциплинарное представление об основных явлениях, определяющих поведение таких систем и лежащих в основе современных нанотехнологических приложений. В курс включены разделы, посвящённые термодинамике поверхности, капиллярности и смачиванию, гидродинамике тонких плёнок, межфазным транспортным явлениям, поверхностным силам, устойчивости коллоидов и тонких плёнок, мицеллам, эмульсиям и пенам, адгезии. Курс состоит из вводной лекции и нескольких тематических блоков.

Кристаллохимия

IV курс, VII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы»

К.х.н., с.н.с. О.В. Гринёва (химический факультет МГУ).

Специфика подготовки студентов НОЦ МГУ по нанотехнологиям по специализации «Функциональные наноматериалы» учтена в курсе кристаллохимии, читаемом в VII семестре. Программа курса базируется на курсе, читаемом в том же семестре на общем потоке химического факультета МГУ, но отличается в следующих наиболее важных аспектах.

В курсе для специализации «Функциональные наноматериалы» матричный способ описания операций симметрии изложен в общем виде, т.е. для всех закрытых и открытых операций симметрии при любом положении соответствующей оси или плоскости симметрии относительно начала координат, что позволяет находить результат взаимодействия любых элементов симметрии алгебраически. На общем потоке понятие о матричном описании операций симметрии дается на лекции в виде отдельных примеров и только для закрытых операций симметрии, соответствующих элементам, проходящим через начало координат.

Методы получения наноструктур и наноматериалов

IV курс, VIII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы»

Лектор — профессор Г.А. Цирлина

Программа курса включает:

  • пять лекционных блоков (9 лекций);
  • подготовку и защиту (в рамках Блока 5) проектов по конструированию наноструктур;
  • решение физико-химических задач, ориентированных на нанотехнологические приложения;
  • самостоятельный анализ научной статьи (желателен выбор статьи, близкой по тематике к научно-исследовательской работе студента, но относящейся к технологии низкоразмерных объектов).
Нанобиоматериалы и фундаментальные основы нанобиотехнологий

IV курс, VII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — доц., к.х.н. Родина Елена Валерьевна (химический факультет МГУ); проф., д.х.н. Курочкин Илья Николаевич (химический факультет МГУ); с.н.с., к.б.н. Зиновкин Роман Алексеевич (биологический факультет МГУ); проф., д.х.н. Готтих Марина Борисовна (химический факультет МГУ); доц., к.х.н. Зверева Мария Эмильевна (химический факультет МГУ); в.н.с., д.х.н. Ярославов Александр Анатольевич (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Пышкина Ольга Александровна (химический факультет МГУ).

36 лекционных часов.

Составной курс «Нанобиоматериалы» разработан для студентов, обучающихся по специализации «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» Научно-Образовательного Центра по нанотехнологиям МГУ.

На стыке современной биотехнологии и нанотехнологии возникли новые междисциплинарные области: нанобиотехнология и бионанотехнология. Курс рассматривает принципы построения и функционирования природных и искусственных бионаносистем, а также практические аспекты получения, свойств и применения нанобиоматериалов и бионаноматериалов. Предметы исследования нанобиотехнологии и бионанотехнологии рассмотрены на отдельных примерах, с учётом различных аспектов разработки и применения нанобиоматериалов и бионаноматериалов.

Нанобиотехнологии

V курс, IX семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — проф., д.б.н. Максимов Георгий Владимирович (биологический факультет МГУ); проф. д.х.н. Курочкин Илья Николаевич (химический факультет МГУ); проф. д.х.н. Шеховцова Татьяна Николаевна (химический факультет МГУ) и приглашенные лекторы.

32 лекционных часа.

Курс посвящен обзору бурно развивающейся практической области нанобиотехнологий. Основной упор делается на перспективах применения наноматериалов в клинической диагностике и терапии, а также нанобиоаналитических приложениях.

Наряду с образовательными лекциями курс содержит ряд докладов ведущих российских ученых в области наномедицины и нанобиоаналитики, позволяющих студентам 5 курса на примере конкретных исследований и инноваций проследить достоинства использования нанобиотехнологических подходов.

Нанодиагностика и визуализация нанобиоструктур

IV курс, VIII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — с.н.с., к.б.н. Киреев Игорь Игоревич (НИИ Физ.-хим. биологии имени А.Н. Белозерского МГУ); ассист. Евтушенко Евгений Геннадиевич (химический факультет МГУ); проф., д.х.н. Савицкий Александр Павлович (Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН); доц., к.х.н. Литманович Екатерина Аркадьевна (химический факультет МГУ); с.н.с., д.х.н. Карякин Аркадий Аркадьевич (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Мажуга Александр Георгиевич (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Белоглазкина Елена Кимовна (химический факультет МГУ).

44 лекционных часа.

Подготовка современных кадров в области нанобиотехнологий невозможна без изучения физико-химических методов исследования нано- и нанобиоматериалов. Основной задачей данного составного курса является привитие навыков корректного и обоснованного выбора метода исследования для получаемых или используемых нанобиоматериалов и нанобиоструктур. Основной упор делается на понимание физических основ метода на уровне, достаточном для корректной интерпретации результатов исследования, а также на практических аспектах (подготовка образца, трудоемкость метода, продолжительность измерений, возможные артефакты и искажения, обработка и интерпретация результатов). Особое снимание уделяется привитию навыков комплексного исследования образца, использованию сопутствующих и дополняющих друг друга методов.

Оптика наносистем

V курс, IX семестр, специализация «Наносистемы и наноустройства»

Лектор — профессор Виктор Юрьевич Тимошенко (физический факультет МГУ).

36 часов

Курс предназначен для студентов старших курсов, специализирующихся в области оптики твердого тела, физики наноструктур и наноустройств. Помимо изложения традиционных вопросов оптики объемных фаз металлов, полупроводников и диэлектриков, анализируются особенности оптических явлений в твердотельных системах пониженной размерности, включая наноструктуры и композитные материалы, такие, как пористые полупроводники. Главное внимание уделяется оптическим и фотоэлектрическим свойствам объемных фаз полупроводников и полупроводниковых систем пониженной размерности, таких как поверхности, границы раздела, наноструктуры, пористые материалы. Обсуждаются основные подходы к анализу нелинейно-оптических явлений в твердых телах, а также некоторые применения методов нелинейной оптики для диагностики твердотельных систем.

Периодические модели квантовой химии

IV курс, VIII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы», спецкурс по выбору

К.ф.-м.н. А.В. Щербинин, Химический факультет МГУ, кафедра физической химии

Предлагаемый курс лекций задуман как краткое и максимально доступное введение в современные методы моделирования строения и свойств вещества в конденсированной фазе. В отличие, например, от традиционных курсов теории твердого тела, читаемых для физиков, здесь упор делается не на рассмотрение конкретных фактов, касающихся строения вещества в твердом состоянии, и не на их объяснение на основе каких-то моделей и представлений. Задача данного спецкурса скорее в том, чтобы показать, какие средства и возможности (включая свободно распространяемые компьютерные программы) имеются на сегодняшний день в арсенале исследователя — физика или химика, занимающегося теоретическим моделированием строения свойств конденсированного вещества на основе первых принципов.

Список задач спецпрактикума для студентов IV курса специализации «Функциональные наноматериалы»

IV курс, специализация «Функциональные наноматериалы».

Список задач спецпрактикума.

Физика конденсированного состояния вещества и наносистем

IV курс, VII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы»

Составитель — д.ф.-м.н., проф. А.Н. Васильев (физический факультет МГУ).

В программу курса включены базовые представления об электронной, спиновой и упругой подсистемах твердого тела. Описаны жидкие кристаллы как особый тип наноструктурированных систем. Предоставлена информация об эффектах наноструктурирования сегнетоэлектрических, магнитных и сверхпроводящих функциональных материалов.

Физико-химия полимеров

IV курс, VIII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы»

Лекторы — проф. Аржаков М.С. (химический факультет, кафедра ВМС), проф. Филиппова О.Е. (физический факультет, кафедра физики полимеров и кристаллов), д.х.н. Заремский М.Ю (химический факультет, кафедра ВМС).

Курс состоит из двух разделов: 1) Основы науки о полимерах, 2) Полимеры для нанотехнологии и полимерные нанокомпозиты.

Физические основы микро- и наноустройств на основе квантования магнитного потока и электрического заряда

V курс, IX семестр, специализация «Наносистемы и наноустройства»

Лекторы — профессор Снигирев О.В., доцент Корнев В.К. (физический факультет МГУ).

Программа курса предназначена для подготовки специалистов, обучающихся в НОЦ МГУ имени М.В.Ломоносова по специализации «Наносистемы и наноустройства» и содержит информацию, необходимую для формирования необходимого научного кругозора в этой области.

Цель курса — изучение основных макроскопических квантовых эффектов в сверхпроводниках и структурах на их основе, макроскопических квантовых эффектов в туннельных структурах сверхмалых размеров, включая молекулярные структуры, а также изучение ключевых устройств электроники на основе джозефсоновских переходов и ключевых элементов перспективной электроники, оперирующей одиночными электронами — одноэлектроники.

Функциональные наноматериалы: получения и свойства

IV курс, VIII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Лекторы — проф., чл.-кор. РАН, д.х.н. Гудилин Евгений Алексеевич (химический факультет МГУ); в.н.с., д.х.н. Вацадзе Сергей Зурабович (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Мажуга Александр Георгиевич (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Белоглазкина Елена Кимовна (химический факультет МГУ).

22 лекционных часа.

Основной задачей данного вводного курса ставится ознакомление студентов с принципами структурной иерархии наноматериалов, современными методами синтеза и свойствами небиологических наноматериалов, наноструктур и нанообъектов (неорганических и органических). В курсе рассматриваются такие часто используемые в нанобиотехнологии объекты как квантовые точки, металлические наночастицы, магнитные наночастицы, углеродные нанотрубки, супрамолекулярные самособирающиеся органические структуры, ленгмюровские слои, самоорганизующиеся монослои тиолов и прочие.

Экспериментальные методы диагностики наноструктур и наноматериалов

IV курс, VII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы»

Составитель — проф. В.И. Фельдман (химический факультет МГУ).

Курс состоит из двух частей и имеет «блочную» структуру. Задача курса — дать представление об основных принципах современных физических методов, используемых для диагностики наноматериалов, и особенностях их применения для исследования различных типов наноструктур. В первую часть курса включены разделы, посвященные методам, имеющим наиболее широкую область применения, — от неорганических до полимерных и биосовместимых наноматериалов. Вторая часть курса, читаемая в восьмом семестре, содержит блоки, имеющие более специализированное применение для определенных типов функциональных наноматериалов.

Разделы курса читаются ведущими специалистами в области соответствующих методов — сотрудниками и преподавателями химического и физического факультетов, а также приглашенными лекторами.

Экспериментальные методы диагностики наночастиц и наноматериалов, часть II

IV курс, VIII семестр, специализация «Функциональные наноматериалы»

Составитель — проф. В.И. Фельдман (химический факультет МГУ).

Экспериментальные методы создания и исследования нанобиоматериалов

IV курс, VIII семестр, специализация «Нанобиоматериалы и нанобиотехнологии» (подгруппа НБ1).

Практикумы проводят — с.н.с., к.б.н. Киреев Игорь Игоревич (НИИ Физ.-хим. биологии имени А.Н. Белозерского МГУ); ассист. Евтушенко Евгений Геннадиевич (химический факультет МГУ); доц., к.х.н. Литманович Екатерина Аркадьевна (химический факультет МГУ); н.с., к.х.н. Мажуга Александр Георгиевич (химический факультет МГУ).

32 лабораторных часа.

Данный лабораторный курс предназначен для закрепления теоретических знаний в области нанодиагностики и визуализации нанобиоструктур. На конкретных примерах нанобиоматериалов студенты получают практические навыки подготовки образца к измерению, знакомятся с устройством приборов, производят выбор наиболее подходящего режима измерений, а также решают задачи интерпретации результатов и их представления в виде, требуемом для публикаций.

Элективный курс лекций «Нанодиагностика и нанофармация»

Новый курс лекций по использованию нанотехнологий в медицине предназначен для студентов различных факультетов (прежде всего, ФФМ, а также химического, физического, биоинформатики и биоинженерии), желающих повысить уровень своего нанотехнологического образования. Курс лекций содержит лекционные блоки, посвященные биофизическим основам нанобиотехнологий, современным подходам к созданию лекарственных средств, конкретным путям применения нанотехнологий в клинической практике — в диагностике, терапии, при хирургических вмешательствах, — а также вопросам биобезопасности нанопродукции для человека. Полученные знания позволят объективно оценить целесообразность применения и перспективы дальнейших разработок новых наноматериалов и нанотехнологий для здравоохранения. Курс будет завершаться зачетом, предназначенным для контроля и закрепления полученных знаний. Студентам, прослушавшим курс лекций и успешно сдавшим зачет, будет выдано соответствующее свидетельство.

Лекции будут проходить во втором семестре (весна 2012 г.) по средам в аудитории № 502 факультета фундаментальной медицины с 17:00.