Biofyzika a chemická fyzika

Magisterský študijný program

Charakteristika študijného programu

Cieľom študijného programu je výchova odborníkov v oblasti biofyziky a chemickej fyziky na vysokej profesionálnej úrovni, ktorí budú dobre pripravení pre zvládnutie tretieho stupňa vysokoškolského vzdelávania. Vzdelanie, ktoré získajú počas štúdia im však umožní aj priame uplatnenie v praxi – v oblasti základného a aplikovaného výskumu ale aj v biomedicíne a priemyselnej sfére, najmä v oblasti bio- a nanotechnológií. 

V študijnom pláne programu Biofyzika a chemická fyzika  sú nosné témy jadra reprezentované predmetmi: Organická chémia a biochémia, Fyzikálna chémia a elektrochémia, Molekulárna biofyzika, Kvantová teória molekúl, Experimentálne metódy biofyziky a chemickej fyziky, Metódy spracovania biosignálov a počítačová grafika, Základy a aplikácie optickej spektroskopie, Základy všeobecnej biológie, Aplikácie metód kvantovej chémie a molekulovej dynamiky na molekulové systémy, Biosenzory a nanotechnológie, Teoretické základy molekulovej spektroskopie, Teória medzimolekulových systémov, Bioenergetika, Fotobiofyzika a fototerapia.. Tieto predmety tvoria jadro znalostí študijného odboru Biofyzika a chemická fyzika a ich kreditová výmera predstavuje požadované 3/5 ECTS kreditov študijného programu. Témy jadra znalostí sú zahrnuté aj vo výberových predmetoch.

Absolvovaním týchto povinných a povinne voliteľných predmetov získa absolvent solídny základ teoretických metód, ktoré môže ďalej aplikovať v oblastiach biofyziky, chemickej fyziky a príbuzných interdisciplinárnych odboroch.

Študent má možnosť vybrať si taktiež špecializované predmety z bohatej ponuky výberových predmetov, takých ako Biofyzika membrán, Fyzikálne mechanizmy procesov v ľudskom organizme, Úvod do biomechaniky, Základy  akustiky, Základy magneticko-rezonančnej spektrometrie a tomografie, Atómové a molekulové zrážky, Biomedicínske aplikácie magnetickej rezonancie, Lipozómy v biofyzike a medicíne, Radiačná biofyzika, Aplikačné programy v biofyzike, Fyzika komplexných systémov, Koloidy a surfaktanty, Lasery a vláknová optika v medicíne, Metódy v bioinformatike, Mnohočasticové techniky v chemickej fyzike, Molekulárno dynamické simulácie, Navrhovanie a vyhodnocovanie experimentov s aplikáciami v biomedicíne a biofyzike.

Záverečné práce

Obsahové zameranie diplomových prác študentov programu Biofyzika a chemická fyzika  je sústredené predovšetkým na riešenie problémov súvisiacich s mechanizmami procesov v živých organizmoch na molekulovej úrovni. Riešia sa problémy súvisiace s fyzikálnymi vlastnosťami biomembrán a ich modelov, fyzikálnymi vlastnosťami biopolymérov, molekulárno-dynamickými simuláciami a ďalšími aktuálnymi témami biofyziky a chemickej fyziky. Veľký dôraz je kladený na kvalitu diplomových prác. Témy diplomových prác sa starostlivo vyberajú a konzultujú sa v kolektíve garanta, spolugarantov a ďalších z pedagógov katedry. Oslovujeme a udržiavame kontakt s odborníkmi z výskumných ústavov SAV ako aj spolupracujúcich univerzít v zahraničí, na ktorých viacero študentov absolvuje pobyt v rámci programu ERASMUS alebo v rámci iných formiem spolupráce. Títo odborníci spolu s pedagógmi z FMFI UK tvoria skúsený tím školiteľov našich diplomových prác.

Diplomová práca musí dokumentovať študentove schopnosti aplikovať získané teoretické vedomosti v oblasti fyziky, biofyziky a chemickej fyziky na riešenie konkrétneho vedeckého problému. Originalita práce je nevyhnutným, nie však postačujúcim kritériom na úspešnú obhajobu. Potrebné je preukázať netriviálne zhodnotenie a využitie získaných poznatkov. 

Príklady úspešných záverečných prác našich študentov:

• Vývoj akustického biosenzora na detekciu koncentrácie a aktivity proteáz (Peter Nádaždy, 2014)
• Štúdium interakcie trombínu s DNA aptamérmi rôznej konfigurácie (Ivana Karpišová, 2011)

Absolvent magisterského štúdia zamerania Biofyzika a chemická fyzika má osvojené základy metodiky vedeckej práce a vedeckej formulácie problému, ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja v oblasti fyziky,  ktoré je schopný aplikovať na riešenie problémov v oblasti vied o živej prírode, má znalosti viacerých vedných odborov umožňujúce efektívnu prácu v interdisciplinárnych kolektívoch, vie použiť metódy kvantovej fyziky, termodynamiky a štatistickej fyziky v konkrétnych aplikáciách biofyziky a chemickej fyziky, pozná široké spektrum experimentálnych metód poskytujúce možnosť komplexného a komplementárneho prístupu k štúdiu biologických systémov na molekulovej úrovni, dokáže samostatne formulovať a vypracovať riešenia problémov metódami RTG analýzy, elektrónovej mikroskopie, rádiospektroskopie, optickej a laserovej spektroskopie, kvantovej fyziky a chemickej fyziky, bioelektrochémie, aplikovať metódy počítačového modelovania a komunikovať s odborníkmi v príbuzných vedných odboroch (biochémia, bunková a molekulárna biológia, genetika, farmakológia, imunológia, bioinformatika) ako aj v oblasti vývoja biosenzorov a nanotechnológií.

Absolvent magisterského štúdia v odbore biofyzika a chemická fyzika získa nevyhnutné teoretické znalosti a experimentálne zručnosti pre vedeckú prácu v tomto odbore ako aj v príbuzných interdisciplinárnych prírodovedných odboroch takých ako molekulárna biológia, biochémia, biotechnológia a ďalších. Svoje znalosti môže uplatniť tak v základnom výskume na vysokých školách alebo výskumných ústavoch ako aj v praxi, napríklad v potravinárskom alebo farmaceutickom priemysle, v environmentálnych a klinických laboratóriách, využívajúcich náročné experimentálne zariadenia. Získané pedagogické zručnosti mu umožnia uplatniť sa aj v pedagogickej práci na vysokých školách. Skúsenosti získané pri  riešení medzinárodných a domácich projektov, ktoré počas štúdia nadobudne mu umožnia začleniť sa do interdisciplinárnych tímov v oblasti základného aj aplikovaného výskumu..