Theranostics I
Informacje ogólne
Kod przedmiotu: | WFAIS.SDSP-6.1 |
Kod Erasmus / ISCED: | (brak danych) / (brak danych) |
Nazwa przedmiotu: | Theranostics I |
Jednostka: | Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej |
Grupy: | |
Punkty ECTS i inne: |
0 LUB
2.00
(w zależności od programu)
|
Język prowadzenia: | angielski |
Zajęcia w cyklu "Semestr zimowy 2023/2024" (zakończony)
Okres: | 2023-10-01 - 2024-01-28 |
Przejdź do planu
PN WT ŚR CZ PT |
Typ zajęć: |
Wykład, 30 godzin
|
|
Koordynatorzy: | Ewa Stępień | |
Prowadzący grup: | Paweł Moskal, Ewa Stępień | |
Strona przedmiotu: | http://www.zfm.if.uj.edu.pl/grupy-badawcze/laboratorium-cytometrii-i-spektroskopii-nanoobiektow | |
Lista studentów: | (nie masz dostępu) | |
Zaliczenie: | Egzamin | |
Tryb prowadzenia zajęć: | hybrydowe |
|
Dodatkowe strony WWW: | http://www.zfm.if.uj.edu.pl/pl_PL/dla-studentow/kursy |
|
Cele kształcenia: | 1. Zdefiniowanie techniki obrazowania medycznego wyszczególnionych w sylabusie poniżej i dowiedzenie się, gdzie są stosowane w praktyce klinicznej 2. Poznanie, jak promieniowanie jonizujące oddziałuje z materią, jak wpływa na żywe organizmy i jak jest wykorzystywane jako technika terapeutyczna 3. Wiedza na temat jednostek i terminów stosowanych w ochronie radiologicznej, radioterapii i medycynie nuklearnej 4. Poznanie mechanizmów metabolicznych i genetycznych w komórkach nowotworowych w kontekście zastosowań diagnostycznych i terapeutycznych radioizotopów i radioligandów. 5. Poznanie różnych systemów dostarczania leków wykorzystywanych w radioterapii i terapii eksperymentalnej. |
|
Efekty kształcenia: | Wiedza: K1. Wiedza na temat rodzajów promieniowania stosowanego w terapii diagnostyce. K2. Znajomość izotopów promieniotwórczych stosowanych w terapii i diagnostyce, ich metody wytwarzania, właściwości i charakterystyka rozpadu. K3. Znajomość biologicznych skutków promieniowania i jego zastosowania dla bezpieczeństwa radiologicznego i leczenia radiacyjnego. K4. Wiedza na temat wymagań i zasad dotyczących wytwarzania i stosowania radiofarmaceutyków. K5. Wiedza na temat fizjologii układu krążenia, systemu odporności i układu krzepnięcia pozwalająca na interpretację wyników badań obrazowych i przewidywanie efektów terapeutycznych i efektów ubocznych radio i brachyterapii. K6. Wiedza na temat materiałów stosowanych jako nośniki leków w radioterapii. Umiejętności: S1. Umiejętność skutecznego komunikowania się w formie ustnej i pisemnej z kolegami, wykładowcami, redaktorami czasopism naukowych i agencjami finansującymi badania. S2. Zdolność do wyszukiwania, zarządzania i wykorzystywania informacji do rozwiązywania problemów związanych z realizacją projektów badawczych lub w celu wykonywania procedur klinicznych. Profesjonalizm: P1. Praktykuje etyczne, odpowiedzialne, rzetelne i godne zaufania zachowanie we wszystkich aspektach swojego życia zawodowego oraz przywiązanie do zawodu i społeczeństwa. P2. Posiada uczciwy i odpowiedzialny stosunek we wszystkich interakcjach z kolegami, osobami badanymi i innymi osobami, z którymi student może wchodzić w interakcje w życiu zawodowym. P3. Przestrzega wszystkich obowiązujących przepisów i wymagań dotyczących zdrowia i bezpieczeństwa siebie i innych osób oraz etyki i procedur klinicznych i badawczych. |
|
Wymagania wstępne: | Biologia, stacjonarne II-go stopnia, Biologia w ramach MSMP, stacjonarne II-stopnia, Neurobiologia, stacjonarne II-stopnia, Neurobiologia w ramach MSMP, stacjonarne II-stopnia, Biofizyka molekularna w ramach MSMP, stacjonarne II-stopnia, Biofizyka molekularna, stacjonarne II-stopnia, Fizyka medyczna w ramach MSMP, stacjonarne II stopnia Fizyka medyczna, stacjonarne II stopnia, Biofizyka w ramach MSMP, stacjonarne jednolite magisterskie, Biofizyka, stacjonarne jednolite magisterskie, Fizyka w ramach MSMP, stacjonarne II-stopnia Fizyka, stacjonarne II-stopnia Fizyka w ramach MSMP, stacjonarne drugiego stopnia WBNZ-n011-0-UD-4, WBL-0011-2SO, MSMP-n011-0-UD-4, MSMP-0011-2SO, WBL-0307-2SO,WBNZ-n307-0-UD-4, MSMP-n307-0-UD-4, MSMP-0307-2SO, MSMP-n305-2-UD-4, FAIS-n305-2-UD-4, MSMP-n305-1-UD-4, FAIS-n305-1-UD-4, MSMP-n305-0-MD-10, WB-n305-0-MD-10, MSMP-0027-2SO, WFAI-0027-2SO, MSMP-0027-2SO |
|
Forma i warunki zaliczenia: | egzamin testowy |
|
Metody sprawdzania i kryteria oceny efektów kształcenia uzyskanych przez studentów: | Punkty sumuje się i ocenia na postawie wyniku końcowego wyrażonego w % 91-100% ocena 5,0 81-90 ocena 4,5 71-80 ocena 4,0 61-70 ocena 3,5 51-60 ocena 3,0 0-50% ocena niedostateczna |
|
Terminy egzaminów i zaliczeń: | w sesji zimowej |
|
Metody dydaktyczne - słownik: | E-learning |
|
Metody dydaktyczne: | E-learning Metody eksponujące - film Metody podające - objaśnienie lub wyjaśnienie Metody podające - opis Metody problemowe - metody aktywizujące - metoda przypadków Metody problemowe - wykład konwersatoryjny |
|
Bilans punktów ECTS: | Udział w wykładach: 30 godz. Uczestnictwo w egzaminie: 1 godz Przygotowanie literaturowe do egzaminu: 14 godz Samodzielna nauka treści poruszanych na zajęciach: 15 godz. Łączny nakład pracy studenta: 60 godz., co odpowiada 2 punktom ECTS |
|
Wymiar, zasady i forma odbywania praktyk: | brak praktyk |
|
Skrócony opis: |
W ostatnich latach podejście teranostyczne nabrało szczególnego znaczenia w medycynie spersonalizowanej, zwłaszcza w onkologii, gdzie zaawansowane nowotwory można skutecznie leczyć narażając pacjenta na niewielkie ryzyko skutków ubocznych. Na wykładzie zostaną przedstawione podstawy oddziaływania promieniowania jądrowego z materią i podstawy detekcji promieniowania jądrowego, a także rożne aspekty wykorzystania radioizotopów w diagnostyce medycznej, takie jak: rozpady radioaktywne, produkcja radioizotopów, rozkład fizyczny i biologiczny, teranostyczne radioznaczniki. Różne aspekty dozymetrii w medycynie nuklearnej, takie jak biologiczne skutki napromieniowania metody genetyczne w dozymetrii biologicznej zostaną zaprezentowane. Ponadto będą omówione fizyczne postawy metod obrazowania w teranostyce: pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej emisji pojedynczego fotonu, tomografii komputerowej i mammografii oraz obrazowania metodą jądrowego rezonansu magnetycznego. Metabolizm i aktywność komórek normalnych i nowotworowych zostaną przedstawione w kontekście zużycia glukozy, produkcji określonych białek lub metabolitów oraz komunikacji komórkowej. Aspekty te zostaną przedstawione jako potencjalne biomarkery raka. Radiofarmaceutyki, oparte na różnych chemicznych i biologicznych systemach dostarczania leków (DDS), takich jak ligandy peptydowe, liposomy, pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, makrofagi obciążone nanocząsteczkami i inne komórki, zostaną poddane przeglądowi. W fizjologii wyszczególnione zostaną podstawowe procesy, ważne dla czynności układu hormonalnego, takie jak czynność tarczycy, przysadki i nadnerczy. Przedstawiona zostanie koagulacja i hemostaza, a także funkcja układu odpornościowego w kontekście rzetelności obrazowania, funkcji biomarkerów i powikłań leczenia. Na potrzeby diagnostyki zostaną opracowane i wyjaśnione terminy dotyczące biomarkerów, farmakokinetyki i farmakodynamiki, a także specyficzność i czułość testu. |
|
Pełny opis: |
1. Historia kliniczna teranostyki: • Historia dr Saula Hertza (1946) i przykład pierwszego zastosowania radiojodu (130-I / 131-I) • Fizjologia tarczycy • Obrazowanie guzów neuroendokrynnych (NET) przy użyciu pentetreotydu znakowanego indem 111 (In-111) (1987) • Fizjologia nadnerczy i przysadki mózgowej • Pierwsze kliniczne badanie teranostyczne w onkologii 177-Lu DOTA-TATE (2017) • Obrazowanie i terapia raka prostaty wg 177-Lu-PSMA-617 (2018) 2. Podstawy oddziaływania promieniowania jądrowego z materią i podstawy detekcji promieniowania jądrowego 3. Radioizotopy w diagnostyce medycznej • Rozpady radioaktywne • Produkcja radioizotopów • Rozkład fizyczny i biologiczny • Teranostyczne radioznaczniki 4. Metabolizm, aktywność i genetyka komórek normalnych i nowotworowych: • Niedotlenienie i efekt Warburga w raku • Częste mutacje w komórkach rakowych • Biomarkery raka • Potencjalne cele teranostyczne 5. Biomarkery • Definicja • Przykłady • Kliniczna czułość i swoistość testu diagnostycznego • Biomarkery stosowane w teranostyce 6. Farmakokinetyka radiofarmaceutyków • Interakcje ligand-receptor • Aktywność agonistyczna i antagonistyczna • Wzorce dystrybucji leków • Metody analityczne (chromatografia i spektrometria mas) 7. Dozymetria w medycynie nuklearnej • biologiczne skutki napromieniowania (jednostki napromieniowania) • metody genetyczne w dozymetrii biologicznej (testy cytogenetyczne) 8. Metody obrazowania w teranostyce: • Fizyczne zasady pozytonowej tomografii emisyjnej i tomografii komputerowej emisji pojedynczego fotonu • Fizyczne zasady tomografii komputerowej i mammografii • Fizyczne zasady obrazowania metodą jądrowego rezonansu magnetycznego 9. Radiofarmaceutyki stosowane w diagnostyce i terapii: • Projekt i struktura radiofarmaceutyków (ligand, chelator, radioniklid) • Systemy dostarczania leków stosowane w teranostyce: • ligandy peptydowe, • liposomy, • pęcherzyki zewnątrzkomórkowe, • Przeanalizowane zostaną makrofagi i inne komórki naładowane nanocząsteczkami 10. Układ odpornościowy w teranostyce; • Funkcja biologiczna różnych populacji leukocytów • Antygeny specyficzne dla tkanek • Różne klasy przeciwciał 11. Hemostaza i układ krzepnięcia • Historyczne spojrzenie na odkrycie kaskady krzepnięcia • Specyfikacje tradycyjnego (klinicznego) systemu krzepnięcia • Nowoczesna koncepcja kaskady koagulacji • Leki przeciwzakrzepowe i fibrynolityczne 12. Terapia fotodynamiczna i fotochemioterapia; • Zasady fizyczne • Leki fotouczulające • Efekty biologiczne 13. Fibrynoliza a zwłóknienie • Tło biologiczne • Znaczenie kliniczne w teranostyce 14. Współczesna koncepcja teranostyki: • Teranostyczne radioznaczniki • Cele teranostyczne 15. Egzamin sprawdzający i punktacja |
|
Literatura: |
Paul Davidovits, Physics in Biology and Medicine, 5th Edition, ISBN: 978-0128137161, Academic Press 2018 Kwan-Hoong Ng, Chai Hong Yeong, A. C. Perkins, Problems and Solutions in Medical Physics. Nuclear Medicine Physics - Series in Medical Physics and Biomedical Engineering, 1st Edition, ISBN 978-0367147976, CRC Press Taylor & Francis Group 2019 Kwan-Hoong Ng, Chai Hong Yeong, A. C. Perkins, Problems and Solutions in Medical Physics. Diagnostic Imaging Physics - Series in Medical Physics and Biomedical Engineering, 1st Edition, ISBN 978-1138542587, CRC Press Taylor & Francis Group 2018 CYTOGENETIC DOSIMETRY: APPLICATIONS IN PREPAREDNESS FOR AND RESPONSE TO RADIATION EMERGENCIES IAEA, VIENNA, 2011; https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/EPR-Biodosimetry%202011_web.pdf |
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Jagielloński w Krakowie.