Molekuláris bionika mérnöki BSc

  • Szakfelelős: Dr. Gáspári Zoltán egyetemi docens
  • A kutatás egy új területének és minőségének kibontakozásával találkozunk a XXI. század hajnalán. Ezt az Egyesült Államokban röviden NBIC-vel rövidítik, ami a nano-bio-info-cogno szinergia rövidítése. Ami a szolgáltatásokat és az új termékeket illeti, a fő célpontok a biológiai, az információs és az orvosi technológiák területei és metodikái, ott vannak azonban az agrár- és állategészségügyi alkalmazások is.
  • Ezek a technológiák kerülnek előtérbe az Európai Unió kutatási keretprogramjának alapelveiben is. Mások úgy fogalmaznak, hogy a két csúcstechnológiának a találkozásáról van szó: az információs technológiák és a biotechnológiák szinergiájáról.
  • A fentiek szerint négy diszciplína:
    • biológia,
    • fizika,
    • kémia,
    • elektronika- információs technológia,
  • az orvostudománnyal kiegészítve, illetve abba beépülve, új kapcsolatrendszert alakít ki, melynek gyümölcseit egy-két éve már nemcsak lélegzetelállító tudományos eredmények, de új termékek és szolgáltatások sorozata is jelzi. Az alkalmazások az állategészségügyben és az agrártechnológiákban is megjelennek. A vezető nagy egyetemek campusait járva - különösen az Egyesült Államokban - szinte mindenütt új épületek emelkednek ennek a multidiszciplináris kutatási területnek a művelésére, ahol a fenti szakterületek művelői és a doktoranduszaik már ebben az új "multidiszciplinában" dolgoznak. Jobb híján molekuláris bionikának nevezzük. Ami azonban hiányzik - és éppen ezekben az években bontakozik ki, - az éppen egy új alapképzés, amelyben a fenti négy diszciplína szelektív alapjai és egyes elemei új kapcsolatba és megvilágításba kerülnek és kialakítják a maguk kísérleti eszközeit és metodikáját is.
  • Mik teszik lehetővé ennek a hihetetlenül gyors fejlődésnek és új területnek a kibontakozását? Egyrészt a technika történetében első ízben vált lehetővé a molekulák műszeres megfigyelése és molekula méretű alkatrészekből gépek építése, másrészt a számítástechnika sokoldalú új lehetőségeket nyitott meg. A mikrotechnika, mikroelektronika kibontakozásával és elterjedésével, majd a nanotechnológia megjelenésével megragadhatóvá és alakíthatóvá váltak a molekulák dinamikáját meghatározó elektromágneses kölcsönhatások. Így olyan gépek építhetők, amelyek az élő anyag mozgásait kísérő fizikai jelenségeket már molekuláris szinten is érzékelik és megjelenítik, illetve az élő anyaggal kölcsönhatásba lépő programozott gépeket építhetnek be az élő szervezetbe. Új molekuláris képalkotó rendszerek egész sora van születőben (Molecular- and Bio Imaging). Új lehetőségek nyílnak az élő és élettelen interfészek kialakítására, intelligens "protézisek" és gyógyszerek kidolgozására.
  • A mikro- és nano-elektronikai technológiai bázison a chip-ek mechanikai, optikai, elektromos és mágneses tulajdonságaival egy chipen kémiai és biológiai laboratóriumok építhetők tömeggyártással. lyen példa a DNS meghatározó gene-chip. Az elmúlt év legújabb eredményeiből néhányat kiragadva, ezek egy-egy új terület kibontakozását is jelentik. 2006 február elején mutatták be azt a gene-chip-et, amely elektronikus úton érzékeli az azonosított genetika kódrészt, mivel a hibridizáció időbeli megtörténtét azonnal, a chip-en elektronikusan érzékeli. Tehát direkt kapcsolatba kerül a biomolekuláris reakció az elektronikus érzékeléssel és számítással.
  • Egy másik példa a világ jelenlegi legnagyobb teljesítményű számítógépe, a nevében is jellegzetes, IBM gyártmányú Blue Gene többszázezres processzor seregével egy három dimenziós toroidális celluláris dinamikus rendszert képez, hogy topografikus elrendezésével is kövesse a kiszámítandó molekuláris dinamikus jelenség térbeli szerkezetét. Egy protein folding 10 nanosecundumos jelenségét femtosecundumos lépésekben számolja ki.
  • Ez a két példa csupán a jéghegy csúcsa, amely jelzi, hogy milyen távlatokat nyitnak ezek az új szinergiák a gyógyszerkutatás és fejlesztés számára is. A nano-info-bio-technológiák egy új szakterületet indítanak, amely különösen jelentős a gyógyszeripar új és jövőbeli termékei és szolgáltatásai számára. Nemcsak új gyógyszerek, hanem új diagnosztikák és gyökeresen új gyógyszerbejuttató és hatás felügyeleti számító-szabályzó technikák jelennek meg. Az Intel ugyancsak az elmúlt hetekben jelentette be a másfél milliárd tranzisztoros chip-jét 65nm-es technológiával. Az integrált fizikai-biológiai érzékelés és számítás milliárd tranzisztoros számítógépekkel kombinálva eddig nem látott termékeket és szolgáltatásokat eredményez.
  • A Szentágothai János Tudásközpont (RET) keretében települt a Józsefvárosban, a térségünkben első 3 Tesla erősségű fMRI berendezés, amely nem-invazív módon képes az agyi működés és betegségek 2mm felbontású funkcionális, tehát dinamikus érzékelésére. Ezeket az új technológiákat, új termékeket és szolgáltatásokat azonban már nem olyan szakemberek értik és tervezik, mint az elmúlt évszázadban képzett egyetemisták. Itt egyszerre kell tanulni, célzottan, de 18 éves kortól a fenti diszciplínákat. Ehhez egy új, multidiszciplináris alapképzés is szükséges. Ez az a trend, amely nagy sebességgel beindult, először az USA-ban, majd most már Európában és a Távol Keleten is látjuk nyomait.
  • Ez az az irányzat, amely gyökeresen új tartalmú és szemléletű képzést ad mind az alapképzésben, mind az erre szervesen épülő két M.Sc. szakon, melyeket idővel más M.Sc. szakok is követhetnek. Erre vállalkozik a két Egyetem közösen, a Szentágothai Tudásközpontban egyesült tagjai és partnerei segítségével. Reméljük, hogy megindítása után egy-két nagyobb vidéki egyetemvárosban is lesz követője. Örömmel vettük tudomásul a Debreceni Egyetem ezirányú elhatározását, valamint a Pécsi Egyetem és a Szegedi Egyetem hasonló érdeklődését. Azt a tehetséges, kiválóan teljesítő fiatalságot célozzuk meg, akik vágynak arra, hogy a természettudományok, az élettudományok és a műszaki tudományok keresztpontján legyenek alkotó szakemberek; nemzetközi együttműködésben, itthon, Magyarországon is, remélve, hogy egyikük-másikuk majd olyan cégeket is létrehoz idehaza, amelyek egy új iparág csirái lesznek.
  • Az alapképzési szakon szerezhető végzettségi szint és a szakképzettség oklevélben szereplő megjelölése:
    • végzettségi szint: alapfokozat (BSc)
    • szakképzettség: molekuláris bionikus mérnök
  • A képzési idő félévekben: 7 félév
  • Az alapfokozat megszerzéséhez összegyűjtendő kreditek száma: 210 kredit
  • Az alapképzési szak képzési célja:
    • A képzés célja molekuláris bionikus mérnökök képzése, akik szelektív biológiai, molekuláris fizikai-kémiai, elektronikai és számítástechnikai, valamint orvosi alapismereteket és kísérleti metodikákat elsajátítva, ezeket a gyakorlati és elméleti munkában integrálni képesek. Ismereteiket alkalmazni tudják a gyógyszeripar, orvosi biotechnológiai és orvosi- és bioelektronikai ipar, nanotechnológiai ipar, bio-protézis ipar, bio-képalkotó berendezés ipar és rokon iparágak területén és más kapcsolódó területeken (környezet- és közegészség-védelem, ipari és természeti katasztrófavédelem, köz- és személyi biztonság, személyre szóló orvosi és gyógyszer-technológiák stb.). Képesek lesznek nagyértékű berendezések készségszintű működtetésére az egészségügyi és ipari alkalmazásokban, továbbá kellő mélységű elméleti ismeretekkel rendelkeznek a képzés második ciklusban történő folytatásához.
  • Törzsanyag (a szakképzettség szempontjából meghatározó ismeretkörök):
    • természettudományos alapismeretek: matematikai alapismeretek, fiziko-kémiai alapismeretek, kémiai alapismeretek, biológiai alapismeretek;
    • gazdasági és humán ismeretek: közgazdaságtani alapismeretek, vállalat-gazdaságtani és menedzsment ismeretek, tudománytörténeti és jogi ismeretek, iparjog-védelemi, filozófiai és egyéb humán ismeretek;
    • szakmai törzsanyag: elektronikai ismeretek, számítástechnikai ismeretek, biofizikai ismeretek, molekuláris biológiai ismeretek, idegtudományi ismeretek, az információ-technológia fizikája, genetikai ismeretek, bioinformatikai ismeretek az intézmény hagyományainak és lehetőségeinek megfelelő további, a törzsanyag részét képező ismeretek.
  • Idegennyelvi követelmények:
    • Az alapfokozat megszerzéséhez legalább egy idegen nyelvből államilag elismert, középfokú (B2) komplex típusú nyelvvizsga vagy ezzel egyenértékű érettségi bizonyítvány vagy oklevél megszerzése szükséges.
x