BMB550: Eksperimentel Life Science

Kurset har til formål at give de studerende en bred og inspirerende basal introduktion til studiet i biokemi, molekylærbiologi og biomedicin. Kurset vil udvikle og styrke de studerendes generelle studiekompetencer og give dem teoretisk og hands-on introduktion til en bred vifte af grundlæggende eksperimentelle molekylærbiologiske teknikker. Kurset vil derfor være kompetenceudviklende og danne et fundament for efterfølgende kurser på disse uddannelser.

De studerende vil først introduceres til teorien og principperne bag de enkelte metoder. Dette inkluderer en introduktion til de fysiske principper, der ligger til grund for de forskellige eksperimentelle teknikker, hvorigennem de studerende sættes i stand til at foretage udregninger og komme med forudsigelser i bl.a. klassisk mekanik og elektromagnetisme. I den eksperimentelle del af kurset vil de studerende introduceres til forskellige molekylærbiologiske teknikker, der bygger på disse fysiske principper. Dette vil foregå i et sammenhængende forløb, hvor et biologisk respons i mammale celler undersøges. De studerende vil lære fordele og ulemper ved de forskellige teknikker samt opnå erfaring i, hvordan resultater fra eksperimentelle forsøg analyseres og fortolkes. De studerende vil også introduceres til formidling af videnskabelige data gennem både mundtlige og skriftlige præsentationer.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

• viden om teori og eksperimentelle metoder inden for de biokemiske og molekylær biologiske fagområder 
• viden om den videnskabelige terminologi, der anvendes inden for de biokemiske og molekylærbiologiske fagområder 
• at kunne forstå hvorledes naturvidenskabelig viden opnås ved et samspil mellem teori og eksperiment 
• anvende en eller flere biokemiske og molekylærbiologiske teorier og metoder 
• at kunne foretage analyser ved brug af videnskabelige metoder og forholde sig kritisk til og reflektere over videnskabelige teorier og modeller inden for de biokemiske og molekylærbiologiske fagområder 
• at kunne tilegne sig ny viden på en effektiv og selvstændig måde og kunne anvende denne viden reflekterende 
• viden om de sikkerhedsmæssige aspekter af laboratoriearbejde 
• beskrive, formulere og formidle faglige problemstillinger og løsningsmodeller til enten fagfælles og ikke-specialister eller samarbejdspartnere og brugere 
• indgå i fagligt og tværfagligt samarbejde med en professionel tilgang på baggrund af gruppebaseret projektarbejde 
• identificere egne læringsbehov og strukturere egen læring i forskellige læringsmiljøer

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evne til at:    

Studieteknik

• Anvende studie- og læringsstrategier til at planlægge sin egen læringsproces i forhold til læringsmål, læringsaktiviteter og evalueringsformer
• Etablerer faglige relationer til sine medstuderende og beskrive sin rolle som en aktiv bidrager til uddannelsens sociale og faglige miljø.
• Identificere forskellige repræsentationer (tekstuel, auditiv, visuel, symbolsk, ikonisk, grafisk, tabulær, statisk eller dynamisk) af faglige sagsforhold og anvende disse i forbindelse med problembehandling.

Fysiske koncepter

• Udføre simple matematiske udledninger.
• Identificere de mest relevante bestanddele af et fysisk system.
• Beskrive et fysisk system med en matematisk model.
• Anvende Newtons love til at forudsige et fysisk systems fremtidige opførsel på baggrund af en matematisk model.
• Udregne elektriske og magnetiske felter fra simple ladningsfordelinger og strømme.
• Analysere ladede partiklers bevægelse i elektriske og magnetiske felter.
• Forstå de fysiske koncepter omkring absorbans og flourescens af lys.

Molekylærbiologiske teknikker

• Arbejde selvstændigt og sikkert i et laboratorium, herunder sikker håndtering af kemikalier og det mest basale apparatur (pipetter, centrifuger etc).
• Tage noter, arbejde reproducerbart og anvende standardkurver i forbindelse med laboratoriearbejde.
• Forstå forsøgsdesign og vigtigheden af kontrolforsøg i et videnskabsteoretisk perspektiv.
• Udføre forskellige basale molekylærbiologiske teknikker (fx. proteinkoncentration, western blotting og qPCR) og redegøre for de underliggende fysiske og biologiske principper.
• Udføre og analysere fluorescens mikroskopi og redegøre for de underliggende fysiske principper.
• Redegøre for de mest basale fysiske principper bag massespektometri og udføre simple analyser af proteomics data.
• Forstå en celles opbygning og informations-flowet i cellen, herunder det centrale dogme.
• Forstå hvordan forskellige eksperimentelle metoder kan bruges til at analysere en celles respons på extracellulære stimuli.
• Relatere teoretisk viden til praktiske eksperimenter og iagttagelser.
• Præcisere og analysere en faglig problemstilling i færdigformuleret form og kommunikere om såvel løsningsproces som resultaterne af denne.

Verdensmål

• Forstå verdensmålene for bæredygtig udvikling og deres sammenhæng med akademiske uddannelser
• Forstå problematikker og dilemmaer knyttet til opfyldelse af verdensmålene
• Arbejde akademisk, kritisk reflekteret og tværfagligt med verdensmålene
• Reflektere over verdensmålenes relevans for biokemi, molekylærbiologi og biomedicin samt i relation til andre fagområder
  

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder: 

Studieteknik

• Studiegruppen: Samarbejdsformer, kommunikation, planlægning, konflikthåndtering, gruppedannelse og konstituering af studiegruppe samt studiegruppekontrakt.
• Den studerendes læring: Introduktion til itslearning, laboratoriesikkerhedskursus, studie- og læringsstrategier, evalueringer og eksamener, forventningsafstemning, etiske standarder ved et universitetsstudium samt den studerendes personlige læringsplan.
• Problembehandling med udgangspunkt i laboratorieøvelserne samt mundtlig og skriftlig præsentation heraf.

Fysiske koncepter

• Fysiske størrelser og enheder.
• Bevægelse og kinematik.
• Kraftbegrebet og Newtons love.
• Stive legemers bevægelse og rotation.
• Basal elektromagnetisme.
• Lysets egenskaber herunder brydning og absorption.

Molekylærbiologiske teknikker

• Buffer -beregning og -fremstilling.
• Standardkurver.
• Organel-oprensning vha. centrifugering.
• Introduktion til udvalgte molekylærbiologiske teknikker og analyser, fx
• Western blotting.
• Fluorescens-mikroskopi.
• cDNA syntese og qPCR.
• Analyse af massespektrometri/proteomics data.
• Analyse af kvantitative data.

Verdensmålene for bæredygtig udvikling (selvstudieforløb, online)

• En forskningsbaseret indføring i bæredygtighedsverdensmålene og deres relevans for akademiske studier
• Introduktion til verdensmålene og deres historiske og politiske kontekst
• Konkrete problematikker forbundet med verdensmålene
• Dilemmaer som arbejdet med at nå verdensmålene rejser
• Tværfaglig platform for at arbejde med verdensmålene
• Erfaring med at arbejde kritisk og reflekteret med verdensmålene.

• Introfase 42 timer
• Træningsfase 68 timer, heraf eksaminatorier 32 timer og laboratorietimer 36 timer

• Arbejde i studiegrupper (skemalagt studiefase), herunder anvendelse af kooperativ læring
• Forberedelse til eksaminatorietimer
• Udarbejdelse af fremlæggelse og opgave over laboratorieøvelse