Lokaverkefni (EFN441L)

Lokaverkefni

Nýsköpun, vernd og hagnýting (VON101M)

Lágmarks skráning til að námskeiðið verði kennt: 10

Almennur inngangur að nýsköpun og helstu tegundum hugverkaréttar, þar sem fjallað verður um: vörumerki og mikilvægi vörumerkjastjórnunar, hönnunarverndar og höfundarréttar, grunnatriði einkaleyfa og beitingu þeirra, viðskiptaleyndarmál og kröfur sem þarf að upfylla til þess að þekking teljist viðskiptarleyndarmál ásamt stuttri umfjöllun um leiðir til að vernda hugbúnaðarlausnir.

Í kjölfarið verður farið í heimsókn til Íslensku Hugverkastofunnar, þar sem nemendur hljóta innsýn í umsóknarferli hugverkaréttinda. Rætt verður um nýsköpunar- og tæknihagnýtingu (e. tech transfer), auk möguleika á opinberum styrkjum og tengslum við fjárfesta. Reynslusögur úr nýsköpunariðnaði verða nýttar til að veita nemendum innsýn í reynslu sprotafyrirtækja og stefnumótun á hugverkum í hugverkarétti.

Nemendur velja eina hugmynd að uppfinningu í byrjun annar, og vinna samhliða fyrirlestrum að þróun hennar. Nemendur skoða t.a.m. hvaða leiðir eru færar til að vernda uppfinninguna hugmyndarinnar og ákveða hvernig hugverkavernd er best að nota, hvernig hvaða þjónustu er hægt að nýta sér til að hraða á vexti hennar, hvernig er aðgengi að fjármögnun og setja fram langtímamarkmið.

(með fyrirvara um breytingar)

Skammtafræði 1 (EÐL509M)

Námsefni: Forsendur og formgerð skammtafræðinnar. Einvíð kerfi. Hverfiþungi, spuni, tvístiga kerfi. Ögn í miðlægu mætti, vetnisatómið. Nálgunaraðferðir. Tímaóháður og tímaháður truflanareikningur. Dreififræði.

Eðlisfræði þéttefnis 1 (EÐL520M)

Markmiðið er að kynna nemendum frumatriði í eðlisfræði þéttefnis. Námsefni: Efnatengi, kristallsgerð þéttefnis, samhverfa kristallsgrinda, nykurgrind. Titringshættir kristalla, hljóðeindir, eðlisvarmi kristallsgrindar, varmaleiðni. Frjálsar rafeindir, borðalíkan þéttefnis, virkur massi. Málmar, einangrarar og hálfleiðarar.  Þrjár verklegar æfingar.

Málstofa í efnafræði og lífefnafræði (EFN012F)

Erindi um nútíma rannsóknir í efnafræði, þar með talið lífefnafræði, sem ýmsir aðilar innan og utan háskólans halda. Skyldumæting er á fyrirlestrana. Nemandi verður að sækja minnst 8 málstofur til að ljúka hverju námskeiði.

1 ECTS námskeið á hverju misseri, að hámarki 6 ECTS fyrir hvern nema á námstímanum.

Reikniefnafræði F (EFN115F)

Aðferðir til að reikna út og spá fyrir um eiginleika efna og hraða efnahvarfa. Kennt verður á hugbúnað sem gerir nemendum kleift að setja upp og framkvæma útreikninga á ýmsum lífrænum og ólífrænum sameindum og túlkun á reikniniðurstöðum til að efla innsæi og þekkingu á efnafræði.
Meðal þeirra aðferða sem kynntar verða til að reikna út dreifingu rafeinda eru Hartree-Fock, þéttnifellafræði, og truflunarreikningar (MP2) og gerð grein fyrir ýmsu sem þarf að huga að í slíkum reikningum svo sem vali á grunnföllum og gæði nálgana. Farið verður í grundvallarhugtök efnafræðinnar þar með sameindasvigrúm, fylgni rafeinda
og eðli efnatengja. Meðal aðferða sem kynntar verða til að reikna út lögun sameinda og færslu atóma eru lágmörkunaraðferðir, klassískir ferlar, titringsháttagreining, Monte Carlo og virkjunarástandskenningin.
Verklegar æfingar sem fela í sér forritun og tölvureikninga.

Námskeið til meistaragráðu í efnafræði (EFN112F)

Kennarar velja í samráði við nemanda safn af vísindaritgerðum, yfirlitsritgerðum og bókarköflum um efni sem tengist sérsviði sem rannsóknarverkefni hans fjallar um en skarast ekki við það. Nemandi og kennari hittast vikulega til þess að ræða efni ritgerða sem lesnar hafa verið. Námskeiðinu lýkur með ritgerð og munnlegu prófi í lestrarefninu þar sem umsjónarkennari eða kennari úr umsjónarnefnd er prófdómari. Námskeiðið getur verið frá 1 - 15 ECTS einingar miðað við stærð lesnámskeiðs. Athugið skráning í námskeið fer í gegnum stofustjóra námsleiðarinnar.

Lífefnafræði 3 (LEF501M)

Námskeiðið samanstendur af verklegum æfingum einu sinni í viku ( 6 klst. í 12-13 vikur) og einum fyrirlestri í viku ( 2x40 mín. 13 -14 vikur).

Í fyrirlestrum eru fræðilegar undirstöður verklegra æfinga útskýrðar og hagnýting þeirrar þekkingar kynnt.

Í verklegum æfingum munu nemendur kynnast öryggisreglum og vinnubrögðum við rannsóknum í lífefnafræði. Þar má nefna:

• Helstu aðferðir við próteinhreinsanir.
• Magngreiningar próteina og sérstökum efnahópum þeirra.
• Mælingar á stöðugleika próteina og áhrifum tengla.
• Mælingar á hraðafræði ensíma og áhrifa hindra.
• Nýting gagnabanka og forrita þeim tengd til að styðja við rannsóknir og túlkun niðurstaðna.
• Vinna með töluleg gögn og notkun línulegra- og ólínulegra líkana við gangnavinnslu og túlkun niðurstaðna.
• Hvernig skal halda vinnubók á rannsóknarstofu og rétta skráningu mæligagna.
• Hvernig skal skrifa vísindalegar skýrslur um rannsóknarniðurstöður.

Hagnýtt lífefnafræði (LEF509M)

Þetta námskeið fjallar um undirstöðuatriði og helstu notkunarmöguleika líftækni með áherslu á mikilvægi hennar í atvinnulífi og samfélagi. Líftækni er þverfaglegt fræðasvið sem nýtir aðferðir úr sameindalíffræði, efnafræði, verkfræði og lyfjafræði. Í gegnum fyrirlestra, hópverkefni, kynningar nemenda og gestafyrirlestra verður fjallað um hvernig líftæknivörur og -ferlar þróast, allt frá rannsóknum á rannsóknarstofu til notkunar í iðnaði.

Námskeiðið skiptist í fimm meginsvið líftækni: (1) líftæknilyf, (2) iðnaðarlíftækni í efna- og matvælaiðnaði, (3) klínísk líftækni, (4) uppgötvun og hreinsun náttúruafurða og (5) orku- og umhverfislíftækni.

Námskeiðið byggir á fyrirlestrum, verkefnavinnu, nemendakynningum og umræðum auk þess sem farið verður í eina vettvangsferð.

Námskeiðið er samkennt með ILT102F - Inngangur að iðnaðarlíftækni. Ekki er hægt að taka bæði námskeiðin. 

Inngangur að lyfjavísindum (LYF107M)

Lyfjafræðin er fjölbreytt faggrein. Með samþættingu ólíkra raungreinafaga eins og lífrænnrar efnafræði, líffræði og lífefnafræði getum við skilið hvernig hægt er að þróa ný lyf sem geta bætt núverandi sjúkdómsmeðferðir eða verið alfarið ný á markaði. Rannsóknir á eðlisefnafræðilegum eiginleikum þeirra, formúleringu í hentug lyfjaform og áhrif lyfsins á líkamann eru því mikilvægar. Í þessu námskeiði verður farið yfir þessa þætti á yfirgripsmikinn hátt með það að markmiði að gefa heildarsýn á þessa faggrein og er ætluð þeim sem hafa ekki grunn í lyfjafræði eða lyfjavísindum. Þetta námskeið er ætlað þeim sem hafa ekki bakgrunn í lyfjafræði eða lyfjavísindum

Lyfjaefnafræði /Lyfjahönnun (LYF302F)

Í námskeiðinu er fjallað um ýmis grunnhugtök lyfjaefnafræðinnar og þær aðferðir sem eru notaðar við hönnun og efnafræðilega þróun á nýjum lyfjum. Í fyrirlestrum verður fjallað um eðli og einkenni lyfjaviðtaka, virknimælingar, uppruna lyfjaefna, hendni lyfja, lyfjakjarna, aðferðir til að hámarka virkni, sameindahermun í tölvum, hönnun og skilgreining efnasafna, frásogs-umbrots-dreifingar-útskilnaðar-eiturefnafræðilegir (ADMET) eiginleikar og nokkur dæmi um lyfjaþróun. Námskeiðið samanstendur af fyrirlestrum og verkefni.

Verkefnið er að gera Wikipedia síðu um efni sem tengist lyfjahönnun.

Lokaverkefni: verkefnastjórnun, ritfærni og kynning (VON001F)

Námskeiðið fjallar um inngang að vísindalegum aðferðum, siðfræði vísinda í háskólasamfélaginu. Einnig verður farið í hlutverk nemanda, leiðbeinanda og prófdómara. Tekin verða fyrir árangursrík og heiðarleg samskipti sem og gerð fræðilegrar umfjöllunar með notkun gagnasafna og réttri heimildanotkun. Gerð rannsóknaráætlunar og rannsóknaaðferðir verða kynntar og einnig hagnýt framsetning tölulegra gagna. Farið verður í verklag við gerð fræðiritgerða, hvernig skipta á stóru verkefni niður í smærri einingar, gerð áætlunar og tímalínu og hvernig á að fylgja þeim. Lífið eftir brautskráningu og vinnumarkaðurinn.

Lokaverkefni (EFN441L)

Lokaverkefni

Þættir úr sögu og heimspeki vísindanna (SAG817M)

Markmið: Að kynna nemendum þróun vísinda og eðli með því að rekja dæmi úr vísindasögunni og nýleg viðhorf til vísinda og sögu þeirra. Að þjálfa nemendur í erindaflutningi og ritgerðasmíð um fræðileg efni á íslensku. -- Námsefni: Saga stjörnufræði og heimsmyndar fram yfir byltingu Kópernikusar og Newtons. Saga þróunarkenningarinnar. Nýleg viðhorf sem varða eðli, markmið og þróun vísinda, vísindi og samfélag. -- Hver nemandi flytur erindi á umræðufundi um efni, sem valið er í samráði við kennara, og skilar ritgerð í lok misseris. Áhersla er lögð á að þjálfa nemendur í að vinna með heimildir. Námsefni getur breyst með hliðsjón af nemendahópi, kennurum og öðrum aðstæðum.

Nútíma tilraunaeðlisfræði (EÐL616M)

Í námskeiðinu fá nemendur þjálfun í nútíma tilraunaeðlisfræði og rannsóknarvinnu. Gerðar eru 6 allviðamiklar tilraunir í tengslum við rannsóknir í eðlisfræði við Raunvísindastofnun Háskólans sem byggja á viðfangsefnum sem fjallað er um á öðru og þriðja ári í námi í eðlisfræði. Fyrirlestrar eru í nánum tengslum við þessi viðfangsefni og tilraunirnar hugsaðar til að auka skilning og færni í eðlisfræði og framkvæmd og skilningin flókinna tilrauna. Lögð er áhersla á sjálfstæð vinnubrögð í tilraunum og gagnaleit.

Inngangur að nanótækni (EÐL624M)

Fjallað verður um nanóagnir, nanóvíra og þunnar húðir. Ræktun þunnra húða þar með talið ræktunarhætti og flutningseiginleika í þunnum húðum. Greining nanóefna, ákvörðun á kristallagerð, agnastærð og formgerð yfirborðs þar sem beitt er smugsjá, kraftsjá, röntgengreiningu og rafeindasmásjám. Þróun rafeindatækni með sífelldri skölun smára, þar með talið MOSFET og finFET. Notkun kolefnis í nanótækni, graphene og kolrör. Lithography. Seguleiginleikar á nanó skala. Nanó-ljósfræði, plasmonics, metamaterials, möntull og ósýnileiki. Rafeindatækni sameinda.

Litrófsgreiningar sameinda og hvarfgangur efnahvarfa (EFN010F)

Sameindabygging, orkuskipan og hraðafræði skv. litrófsgreiningum:

1. Gleypni,  flúrljómun, Raman litróf,  ljósjónun, Laser-litrófsgreining, Mössbauer greining og Röntgengreining. Kjarnarófsgreiningar (CW og FT NMR); víxlverkanir milli kjarna, hliðranir kjarna, kæliróf, slökunartímar, tvívíddar-NMR. Rafeindaspuni (EPR).
2. Hvarfslóð og hvarfgangur efnahvarfa ákvarðaður með litrófsmælingum og sameindabunum. Femtosekundu litrófsgreiningar.
3. Ljósefnafræði: stýring efnahvarfa með ljómun; ljósefnaferli háloftanna og geimefnafræði.

Verkefni eða heimildarýni (2ECTS) á sviði litrófsgreiningar sameinda og/eða hvarfgangs efnahvarfa.

Kynntar verða ýmsar litrófsaðferðir í formi æfinga og/eða sýnikennslu. Áhersla er lögð á tölvuúrvinnslu mæligagna og túlkanir með hermilíkönum.

Málstofa í efnafræði og lífefnafræði (EFN011F)

Erindi um nútíma rannsóknir í efnafræði, þar með talið lífefnafræði, sem ýmsir aðilar innan og utan háskólans halda. Skyldumæting er á fyrirlestrana. Nemandi verður að sækja minnst 8 málstofur til að ljúka hverju námskeiði.

1 ECTS námskeið á hverju misseri, að hámarki 6 ECTS fyrir hvern nema á námstímanum.

Námskeið til meistaragráðu í efnafræði (EFN214F)

Kennarar velja í samráði við nemanda safn af vísindaritgerðum, yfirlitsritgerðum og bókarköflum um efni sem tengist sérsviði sem rannsóknarverkefni hans fjallar um en skarast ekki við það. Nemandi og kennari hittast vikulega til þess að ræða efni ritgerða sem lesnar hafa verið. Námskeiðinu lýkur með ritgerð og munnlegu prófi í lestrarefninu þar sem umsjónarkennari eða kennari úr umsjónarnefnd er prófdómari. Námskeiðið getur verið frá 1 - 15 ECTS einingar miðað við stærð lesnámskeiðs. Athugið skráning í námskeið fer í gegnum stofustjóra námsleiðarinnar.

Lífræn efnafræði 4: Lífrænar efnasmíðar (EFN608M)

Í námskeiðinu verður fjallað um nýrri aðferðir sem beitt er við efnasmíði lífrænna efnasambanda og leitast við að byggja kerfisbundið upp þekkingu til að fjalla um nútímalegar lífrænar efnasmíðar. Byggt verður ofan á þá þekkingu sem þegar liggur fyrir hjá nemendum að loknum námskeiðunum LE 1, LE 2 og LE 3, sem eru forkröfur þessa námskeiðs. Fjallað verður um margvísleg kjarnsækin skiptihvörf og rafsækin álagningarhvörf, nútímalega málmlífræna efnafræði, heterohringi, afoxun og sértæka afoxunarmiðla, hringhverf efnahvörf og Woodward-Hoffmann reglurnar, oxanir og umraðanir. Fjallað verður um rúmefnafræði og stjórnun á henni og mikilvægi hennar í nútímalegum lífrænum efnasmíðum. Þá verður fjallað verður um notkun ensíma í lífrænum efnasmíðum. Fjallað verður um verndarhópa og mikilvægi þeirra í lífrænum efnasmíðum. Fjallað verður um ýmsar kerfisbundnar leiðir er koma við sögu við hönnun og útfærslu á lífrænum efnasmíðum eins og umskautun (umpolung), baksmíðar og baksmíðagreiningu ásamt hugtökum og fræðum þar að baki. Loks verður fjallað um allnokkrar klassískar fjölskrefa lífrænar efnasmíðar á flóknum náttúruefnum og hvernig þróunin hefur orðið í gegnum tíðina. Hugmyndin er að kryfja slíkar efnasmíðar niður í kjölinn.

Námskeiðið er einkum ætlað nemendum í framhaldsnámi í efnafræði, en einnig nemendum sem uppfylla forkröfurnar. Meginmarkmiðið er að gera nemendur læsa á lífrænar efnasmíðar eins og þær eru útfærðar í dag.

Ólífræn efnafræði 4 (EFN610M)

Markmið námskeiðsins er að veita nemendum innsýn í fjölbreytileika ólífrænnar efnafræði. Námskeiðinu er skipt í þrennt. 1) Ólífræna efnafræði í lífheiminum með áherslu á nútímalegar rannsóknir efnahvarfa og hvarfganga málma í próteinum; 2) Málm-lífrænar þrívíddarbyggingar (MOF’s): kenndar efnasmíðar og greiningar á byggingu MOFs og eiginleikar þeirra eins og gasgleypni og ósamleit hvötun. 3) Efnafræði og lotubundnir eiginleikar málma og málmleysingja. Ólífræn búr, hringir og klasar. Ólífrænar fjölliður. Iðnaðarferlar til framleiðslu málma og málmleysingja. Ólífrænn efnaiðnaður á Íslandi.

Markmiðið er að nemendur geti sjálfir aflað sér þekkingar og hæfni til að þróast í sjálfstæða rannsakendur. Námskeiðið mun gera nemendum kleift að skilja og rökræða gefið efni og nýta sér birt efni til að styðja greiningar sínar.

Lágmarkskröfur eru að hafa lokið þremur námskeiðum í ólífrænni efnafræði (ÓE 1, 2 og 3), þó að námskeiðið sé ætlað framhaldsnemum í efnafræði þá er það opið fyrir aðra nemendur sem uppfylla lágmarkskröfur.

Litrófsgreiningar sameinda og hvarfgangur efnahvarfa (EFN612M)

Sameindabygging, orkuskipan og hraðafræði skv. litrófsgreiningum:

1. Gleypni, flúrljómun, Raman litróf, ljósjónun, Laser-litrófsgreining, Mössbauer greining og Röntgengreining. Kjarnarófsgreiningar (CW og FT NMR); víxlverkanir milli kjarna, hliðranir kjarna, kæliróf, slökunartímar, tvívíddar-NMR. Rafeindaspuni (EPR).

2. Hvarfslóð og hvarfgangur efnahvarfa ákvarðaður með litrófsmælingum og sameindabunum. Femtosekundu litrófsgreiningar.

3. Ljósefnafræði: stýring efnahvarfa með ljómun; ljósefnaferli háloftanna og geimefnafræði.

Kynntar verða ýmsar litrófsaðferðir í formi æfinga og/eða sýnikennslu. Áhersla er lögð á tölvuúrvinnslu mæligagna og túlkanir með hermilíkönum.

Verkfræðileg hönnun efnahvarfa (EVF602M)

Námskeiðið veitir inngang að hönnun og greiningu á (líf)efnafræðilegum hvarfklefum. Það fer yfir mikilvæg hugtök í efnafræðilegri varmafræði, hraðafræði efnahvarfa og hvataðra efnahvarfa, sem gerir nemendum kleift að þróa sterka grunnþekkingu á verkfræðilegri hönnun efnahvarfa. Námskeiðið inniheldur einnig gestafyrirlestra frá sérfræðingum í iðnaði sem og nemendafyrirlestra, sem stuðlar að tengslum við raunverulegar aðstæður.

Bygging og eiginleikar próteina (LEF616M)

Fjallað er um einkenni 1.-4. stigs byggingastiga prótein og hvernig þau ákvarða ýmsa eiginleika þeirra. Flokkun próteina á grundvelli myndbygginga og einkenni. Leitast er við að skýra samband myndbyggingar og eiginleika próteina með mismunandi líffræðileg hlutverk. Farið er yfir helstu byggingarþætti sem ákvarða stöðugleika myndbyggingar próteina, sem og afmyndun þeirra og svipmótunarferli. Fjallað er um áhrif þátta á borð við hitastig, sýrustigs, salta og afmyndara á stöðugleika próteina. Kynntar eru helstu aðferðir sem notaðar eru við rannsóknir á byggingar- og eðliseiginleikum próteina. Fjallað verður um valin dæmi um samband prótein byggingar og eiginleika.

Kennsluhættir. Fyrirlestrar tvisvar í viku (2x40 mín. hvort skipti). Tölvuver einu sinni í viku (2x40 mín.). Í tölvutímum er í fyrstu kynnt hagnýting veraldarvefsins við öflun og vinnslu upplýsinga á hinum margvíslegu vefsetrum sem fjalla um byggingu og eiginleika próteina. Þjálfuð er færni í notkun forritsins SwissPDBviewer til skoðunar og rannsókna á próteinum. Þetta forrit er notað til að leysa ýmis verkefni um byggingu próteina og eru valin með hliðsjón af yfirferð í fyrirlestrum.

Lífefnafræði 4 (LEF617M)

Áherslur í þessu námskeiði er að kynnast aðferðafræði og þeim helstu nýjungum í greiningar- og reikniaðferðum sem nýttar eru í rannsóknum í lífefnafræði. Námskeiðið er byggt upp af nokkrum námskeiðshlutum þar sem sérfræðingar á sínu sviði sinna kennslu hvers hluta. Námsefnið byggir að mestu á fyrirlestrum en einnig getur verið lagt fyrir nemendur annað námsefni, s.s. greinar eða bókarkaflar þegar við á. Einnig er mögulegt að sumir kennarar standi fyrir sýnikennslu á rannsóknartæki eða leggi fyrir hagnýt verkefni í tímunum. Nokkur verkefni verða lögð fyrir nemendur meðan námskeiðið er þreytt.

Nýlegar rannsóknir á ýmsum sérsviðum lífefnafræðinnar verða til umfjöllunar en námshlutar geta breyst hverju sinni.

Dæmi um sérsvið sem fjallað er um: Einsameinda litrófsgreining, massagreining próteina, byggingafræðileg lífefnafræði, bindisækniaðferðir og varmafræði og reiknifræðileg lífefnafræði.

Inngangur að kerfislíffræði (LVF601M)

Kerfislíffræði er þverfaglegt svið sem rannsakar líffræðileg fyrirbæri byggt á samverkandi líffræðilegum þáttum. Í kerfislíffræði er sérstök áhersla lögð á það hvernig líffræðileg kerfi breytast yfir tíma. Í þessu námskeiði munum við fjalla sérstaklega um þá þætti kerfislíffræðinnar sem snúa að heilsu og sjúkdómum manna.

Þetta námskeið mun kynna 1) notkun líkana fyrir líffræðileg ferli (bæði genastjórnunarlíkön og efnaskiptalíkön); 2) frumulíffræðileg fyrirbæri sem stuðla að samvægi (e. homeostasis), t.d. þroskun vefja og seiglu örvera og 3) greiningu á sameindamynstri sem finnast í stórum erfðagreiningargögnum, sem tengjast sjúkdómum í mönnum og geta nýst í flokkun sjúklinga og uppgötvun lífmerkja. Þannig mun námskeiðið fjalla um notkun kerfislíffræðilegra aðferða á þremur helstu stigum líffræðinnar, þ.e. á sameindum, frumum og lífverum.

Námskeiðið felur í sér lestur og túlkun vísindagreina, útfærslu reiknirita, vinnslu á rannsóknarverkefni og kynningu á vísindalegum niðurstöðum.

Fyrirlestrar munu samanstanda af bæði (1) kynningu á grunnhugtökum kerfislíffræðinnar og (2) tölvukennslu þar sem Python forritunarmálið er notað. Námskeiðið verður kennt á ensku.