Fysica voor farmaceutisch onderzoek en technologie

Studiegidsnr:1005FBDFAR
Vakgebied:Fysica
Academiejaar:2019-2020
Semester:2e semester
Contacturen:64
Studiepunten:6
Studiebelasting:168
Contractrestrictie(s):Niet te volgen onder examencontracten
Instructietaal:Nederlands
Examen:2e semester
Lesgever(s)Joris Dirckx

Deze cursusinformatie is bedoeld om de student te ondersteunen bij het verwerken van de leerstof

3. Inhoud *

In de theoriecursus wordt een overzicht gebracht van de belangrijkste begrippen uit het elektromagnetisme, de optica, de radioactiviteit en de hydrodynamica, als wetenschappelijke bagage voor andere vakken en voor onderzoekstechnieken waarin fysische concepten worden gebruikt. Vele topics worden toegelicht met toepassingsvoorbeelden in de life-sciences, maar steeds met nadruk op de onderliggende principes. In nagenoeg alle lessen komen practische demonstraties uitvoerig aan bod om het verband tussen theorie en natuurverschijnsel proefondervindelijk te benadrukken. De basisbegrippen die worden aangeleerd zijn belangrijk in een aantal vakken uit de hogere jaren, in het bijzonder voor de wetenschap van het bereiden van medicijnen, de Galenica. Zo leer je bijvoorbeeld hoe laserdiffractie kan gebruikt worden om de diameter van farmaceutische latexsfeertjes te bepalen, of hoe polarisatriedraaiing de basis vormt om suikerconcentraie in een hoestsiroop te bepalen, en leer je de basisbegrippen van viscositeit kennen bijvoorbeeld essentiëel zijn bij de bereiding van een zalf.   Hoofdstukken over elektriciteit en magnetisme zijn dan weer belangrijk om bijvoorbeeld de werking van een massaspectrometer te begrijpen die je gebruikt om de moleculaire massa van nieuwe farmaceutische verbindingen te bepalen of om te begrijpen hoe men elektrofysiologische metingen kan doen bij het testen van effecten die medicijnen hebben. De hoofdstukken over radioactiviteit zijn de basis die nodig is om toepassing en veiligheidsregels van radiofarmaca te begrijpen.

In het gedeelte over elektromagnetisme wordt de basistheorie aangebracht, met aandacht voor toepassingsvoorbeelden zoals vb. massaspectrometrie en de verklaring van licht als golfverschijnsel. Het begrip impedantie en zijn toepassingen in vb. filtering van signalen, komt aan bod. Er wordt een intuïtief verband gelegd met de golfmechanica en haar gevolgen voor de chemische synthese en ab-initio ontwerp van molekulen. Bij de optica gaat bijzondere aandacht naar diffractie en interferentie, de laser en zijn toepassingen, polarisatieverschijnselen en hun verband met optisch actieve (farmaceutische) moleculen, en naar de verschillende types microscopen. In het hoofdstuk radioactiviteit leidt de introductie in de basisbegrippen van kernprocessen tot het begrijpen van interactie tussen straling en levende materie, met bijzondere aandacht voor veiligheidsaspecten bij het werken met radioisotopen in de farmacologie. In het hoofdstuk hydrodynamica worden begrippen als viscositeit en sedimentatie behandeld, als voorbereiding op gebruik van deze technieken in de farmaceutische technologie.

In de oefeningen sessies brengen de studenten zelf hun keuze van vraagstukken aan, uit het bundel dat ter beschikking is bij de cursusdienst. Ter voorbereiding lossen ze als zelfstudie vraagstukken thuis op. Dit bundel bevat korte toelichting over de oplossingswijze: in de oefeningensessies worden de uitgekozen vraagstukken gezamenlijk opgelost, met nadruk op algemene oplossingsstrategie.

Tijdens de seminaries brengen de studenten zelf problemen aan, die samen met de docent worden herwerkt. Het betreft hier zowel theorieonderwerpen die studenten als moeilijk ervaren bij het verwerken van de cursus, bijkomende toelichtingen en voorbeelden, en vragen over reeds opgeloste vraagstukken.

In de laboratoriumsessies leren de studenten omgaan met verschillende meettechnieken. Ze leren de computer gebruiken als meetaparaat en als instrument om meetgegevens te verwerken. Basismeettechnieken uit elektriciteit, optica en radioactiviteit komen aan bod. Bij een aantal experimenten wordt de fysische meettechniek aangeleerd aan de hand van een toepassing in de life-sciences en de farmaceutische technologie, vb. meten van zenuwreflexen, dateringen via radioactief verval, concentratiebepaling via optische absorptie, micro-latexsfeertjes uit de farmaceutische bereiding opmeten via laserdiffractie, concentratiemeting van optisch actieve farmaca via polarimetrie.

Examen en puntenverdeling:
Theorie: 60/120, meerkeuzevragen, gesloten boek
Oefeningen: 30/120, schriftelijk, open boek
Labosessies: 30/120, permanente evaluatie (5/30), opdracht tussentijdse mondelinge presentatie (5/30), afsluitend practisch examen (20/30)

Deelname aan de practica, gedurende de ganse duurtijd van ieder practicum, is verplicht. Ongewettigde afwezigheid bij één of meerdere practica levert de score 0/5 voor de permanente evalutie.