Kurz biotechnologie

Lekce 1 • Opakování základní buněčné biologie

Opakuje strukturu prokaryotických a eukaryotických buněk relevantní pro biotechnologické aplikace. Ukotvuje molekulární techniky v buněčném kontextu.

Lekce 2 • Biochemické základy pro biotechnologie

Pokrývá proteiny, lipidy, sacharidy a nukleové kyseliny jako substráty a produkty v biotechnologických postupech. Buduje chemickou gramotnost potřebnou pro laboratorní techniky.

Lekce 3 • Biotechnologický průmysl a kariérní dráhy

Mapuje hlavní průmyslová odvětví – farmacii, zemědělství, diagnostiku a průmyslové biotechnologie – na pracovní pozice. Seznamuje studenty s profesními očekáváními.

Lekce 4 • Historie a rozsah biotechnologií

Sleduje biotechnologie od starověké fermentace po moderní genomiku. Poskytuje kontext pro to, proč byla každá následující technika vyvinuta.

Lekce 1 • Bezpečnost v laboratoři a správná praxe

Stanovuje úrovně biologické bezpečnosti, osobní ochranné pomůcky a standardy pro likvidaci odpadu. Zajišťuje bezpečné provedení veškeré následné laboratorní práce.

Lekce 2 • Techniky gelové elektroforézy

Pokrývá agarózové a polyakrylamidové gelové systémy pro separaci nukleových kyselin a proteinů. Buduje analytické dovednosti pro ověřování molekulárně biologických experimentů.

Lekce 3 • Spektrofotometrie a kvantifikace

Vyučuje UV-Vis a fluorescenční spektrofotometrii pro kvantifikaci nukleových kyselin a proteinů. Poskytuje měřicí dovednosti používané téměř v každém biotechnologickém postupu.

Lekce 4 • Centrifugace a separační metody

Pokrývá diferenciální centrifugaci a centrifugaci v hustotním gradientu pro izolaci buněk, organel a makromolekul. Propojuje principy separace s purifikačními postupy.

Lekce 1 • Metody sekvenování DNA

Představuje Sangerovo sekvenování a platformy sekvenování nové generace pro ověřování konstruktů a profilování genomů. Ověření sekvence je před dalším použitím povinné.

Lekce 2 • Restrikční enzymy a klonování DNA

Pokrývá restrikční štěpení, ligaci a výběr vektoru pro vložení genů do expresních systémů. Klonovací dovednosti umožňují produkci rekombinantních proteinů a konstruktů.

Lekce 3 • Polymerázová řetězová reakce

Vysvětluje termocyklování PCR, návrh primerů a variantní techniky, jako je RT-PCR a qPCR. Amplifikace je základem klonování, diagnostiky a analýzy exprese.

Lekce 4 • Extrakce a purifikace nukleových kyselin

Podrobně popisuje protokoly pro izolaci genomové DNA, plazmidové DNA a RNA z různých typů vzorků. Čisté nukleové kyseliny jsou předpokladem pro veškerou navazující molekulární práci.

Lekce 1 • Fermentace a škálování buněčných kultur

Vyučuje vsádkové, přítokované a perfuzní kultivační režimy pro škálování produkce proteinů. Procesní parametry řídí výtěžek a kvalitu produktu.

Lekce 2 • Strategie purifikace proteinů

Podrobně popisuje kroky afinitní, iontově-výměnné a gelové chromatografie pro izolaci cílových proteinů. Purifikace trénuje vícekrokové myšlení potřebné při následném zpracování.

Lekce 3 • Výběr expresního systému

Porovnává bakteriální, kvasinkové, hmyzí a savčí expresní hostitele z hlediska výtěžku, sbalování a potřeb posttranslačních modifikací. Volba hostitele určuje navazující purifikační strategii.

Lekce 4 • Charakterizace a kvalita proteinů

Aplikuje Western blotting, hmotnostní spektrometrii a testy aktivity pro potvrzení identity a funkce proteinu. Charakterizační data podporují regulační podání.

Lekce 1 • Etické a regulační aspekty

Zkoumá pokyny pro biologickou bezpečnost, informovaný souhlas a debaty o editaci zárodečné linie, jimiž se řídí výzkum editace genomu. Regulační gramotnost zabraňuje selháním v dodržování předpisů v aplikovaných projektech.

Lekce 2 • Ověření editace a analýza necílených zásahů

Aplikuje T7E1 test, Sangerovo sekvenování a celogenomové sekvenování k potvrzení editací a detekci necílených míst. Ověření je vyžadováno před terapeutickým nebo komerčním použitím.

Lekce 3 • Principy editace genomu

Vysvětluje dráhy oprav dvouřetězcových zlomů – NHEJ a HDR – jako mechanistický základ pro všechny editační nástroje. Pochopení oprav určuje, jakou editační strategii zvolit.

Lekce 4 • Návrh systému CRISPR-Cas9

Pokrývá návrh vodící RNA, výběr PAM místa a metody dodání Cas9 pro účinnou editaci. Správný návrh minimalizuje necílené účinky a maximalizuje účinnost editace.

Lekce 1 • Růstová kinetika mikrobů a buněk

Aplikuje Monodovu kinetiku a logistické růstové modely k predikci a optimalizaci výkonu kultury. Kinetické modelování propojuje biologické chování se strategiemi inženýrského řízení.

Lekce 2 • Procesní analytická technologie

Představuje inline a at-line senzory, mnohorozměrnou analýzu dat a testování v reálném čase pro řízení procesů. PAT snižuje selhání šarží a podporuje kontinuální výrobu.

Lekce 3 • Přenos hmoty a dodávka kyslíku

Vysvětluje objemový koeficient přenosu kyslíku a strategie míchání pro udržování aerobních kultur. Limitace kyslíkem je primární příčinou ztráty výtěžku při škálování.

Lekce 4 • Návrh a provoz bioreaktoru

Pokrývá konfigurace míchaných, airliftových a vláknových bioreaktorů a jejich provozní parametry. Volba reaktoru ovlivňuje míchání, přenos kyslíku a smykové napětí na buňky.

Lekce 1 • Objev léčivých biologik

Pokrývá identifikaci cíle, výběr vedoucí molekuly a rané studie proveditelnosti pro kandidáty na biologika. Rozhodnutí při objevu určují celou navazující cestu vývoje.

Lekce 2 • Fáze klinických zkoušek a jejich návrh

Vysvětluje cíle fází I–III, cílové ukazatele a principy adaptivního návrhu pro biologika. Návrh studie přímo ovlivňuje časové harmonogramy schválení a kvalitu dat.

Lekce 3 • Regulační cesty pro biologika

Prochází žádostmi o licenci pro biologika, schvalováním biosimilars a programy zrychleného schválení. Regulační strategie určuje rychlost přístupu na trh a komerční úspěch.

Lekce 4 • Preklinický vývoj a testování

Upřesňuje in vitro a in vivo studie bezpečnosti, farmakokinetiky a účinnosti požadované před zkouškami na lidech. Balíčky preklinických dat podporují regulační podání pro vstup do klinické fáze.

Lekce 1 • Regulační inspekce a audity

Připravuje týmy na inspekce regulačních orgánů a interní audity prostřednictvím simulovaných auditů. Připravenost na inspekci chrání výrobní licence a dodávky produktů.

Lekce 2 • Validace a kvalifikace procesů

Provádí instalační, provozní a výkonnostní kvalifikaci zařízení a procesů. Validační data prokazují regulačním orgánům konzistentní kvalitu produktu.

Lekce 3 • Principy správné výrobní praxe

Pokrývá návrh zařízení, hygienu personálu a požadavky na záznamy o šarži nařízené předpisy GMP. Shoda s GMP je pro komerční výrobu biologik nepřekročitelná.

Lekce 4 • Systémy managementu kvality

Stanovuje řízení dokumentů, změnové řízení a systémy CAPA jako páteř kvality v biotechnologiích. Robustní QMS zabraňuje odchylkám a podporuje regulační inspekce.