Συντονιστές Μαθήματος: Ι. Ζαρκάδης (Καθηγητής), Β. Σταματοπούλου (Επικ. Καθηγήτρια)

Το μάθημα χωρίζεται σε δύο ενότητες (Ι και ΙΙ) που διδάσκονται στο Α΄ και Β΄ εξάμηνο σπουδών, αντίστοιχα. Γενικός στόχος του μαθήματος είναι να καταστήσει το μεταπτυχιακό φοιτητή γνώστη των θεμελιωδών αρχών και εννοιών που διέπουν τις μεθόδους προσέγγισης ερευνητικών και αναλυτικών προβλημάτων στις Βιοϊατρικές Επιστήμες. Το μάθημα περιλαμβάνει 4 ώρες διδασκαλίας και 1 ώρα εργαστηριακής επίδειξης εβδομαδιαίως.

Εκπαιδευτικοί στόχοι

Στη Μεθοδολογία Έρευνας Ι και ΙΙ παρουσιάζονται οι βασικές μεθοδολογικές προσεγγίσεις που εφαρμόζονται ερευνητικά ή διαγνωστικά στις Βιοϊατρικές Επιστήμες καθώς και αναπτυσσόμενες προηγμένες τεχνολογίες βιοϊατρικής έρευνας.

Το μάθημα έχει στόχο:

• να παρέχει στους φοιτητές βασικές γνώσεις πάνω στις μεθοδολογικές προσεγγίσεις που εφαρμόζονται σήμερα στις σύγχρονες βιοϊατρικές επιστήμες ερευνητικά και διαγνωστικά και τα εφόδια να επιλέγουν την εφαρμογή μιας μεθοδολογικής προσέγγισης και να παρακολουθούν τις μελλοντικές εξελίξεις
• να προσελκύσει το ενδιαφέρον των μεταπτυχιακών φοιτητών για την έρευνα και τη μεθοδολογία αυτής μέσω της επίλυσης συγκεκριμένων προβλημάτων
• να εξοικειώσει τους μεταπτυχιακούς φοιτητές με την ερευνητική σκέψη και ειδικότερα:
  • Την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο θέτουμε και απαντούμε τα ερευνητικά προβλήματα.
  • Το πώς επιλέγουμε τη στρατηγική μελέτης.
  • Τι προ-απαιτεί κάθε μεθοδολογία για την εφαρμογή της (σε υλικά, μηχανήματα, πόρους)
  • Πώς αξιολογούμε τα ερευνητικά ευρήματα

Περιεχόμενο Μαθήματος

Η ύλη που περιλαμβάνεται διαιρείται σε ενότητες. Σε κάθε ενότητα παρουσιάζονται ερευνητικά ή κλινικά παραδείγματα εφαρμογών στις ΒΙΕ, ώστε να καταδεικνύεται η σπουδαιότητα της πειραματικής προσέγγισης βιολογικών προβλημάτων. Η παρουσίαση ενός ερευνητικού ή κλινικού προβλήματος συχνά προηγείται της παρουσίασης και συζήτησης μεθοδολογικών προσεγγίσεων. Συμπληρωματικά, πέραν της θεωρητικής παρουσίασης, περιλαμβάνονται και εργαστηριακές επιδείξεις.

Εισαγωγή στη Μεθοδολογία της έρευνας

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: Ανάλυση δομής-λειτουργίας βιολογικών μακρομορίων

(Υπεύθυνος ενότητας: Β. Σταματοπούλου, Επικ. Καθηγήτρια)
Αρχές παρασκευής διαλυμάτων, Μέθοδοι διαχωρισμού βιομορίων (κλασματική κατακρήμνιση, φυγοκεντρικές, ηλεκτροφορητικές και χρωματογραφικές μέθοδοι), μέθοδοι προσδιορισμού δομής (Φασματοσκοπία ΝΜR , Αρχές κρυσταλλογραφίας μακρομορίων), Footprinting ανάλυση, cross-linking τεχνικές και τεχνικές φωτοσήμανσης συγγενείας. Προσδιορισμός της ενεργότητος μακρομορίων με την βοήθεια της ενζυμικής-κινητικής. Ποσοτικοί προσδιορισμοί βιομορίων φασματοσκοπικά, είτε άμεσα-, είτε έμμεσα, με την βοήθεια της ενζυμολογίας.

Εργαστηριακή επίδειξη: Φυγοκέντρηση, Υπερφυγοκέντρηση, Ηλεκτοφόρηση πρωτεϊνών, RNA και DNA, DNA microarrays, Bioanalyzer, qRT-PCR, Phosphoimager, NGS platform.

ΕΝΟΤΗΤΑ 2: Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση βιολογικών μακρομορίων

(Υπεύθυνος ενότητας: Α. Μουζάκη, Καθηγήτρια)
Περί αντισωμάτων και παρασκευής τους in vivo και in vitro. Αρχή της ELISA και εφαρμογές της αρχής της μεθόδου. Αρχή του FACS και εφαρμογές του για χαρακτηρισμό κυττάρων και διαλυτών μορίων (Cytometric bead arrays, CBA). Αρχή της δημιουργίας πρωτεινικών και γονιδιακών εμβολίων για πρόληψη και θεραπεία. Ανοσο- ιστοχημεία. Αυτοματοποιημένες μέθοδοι κλινικοχημικής ανάλυσης.

Εργαστηριακή επίδειξη: FACS & CBA
Εργαστηριακή άσκηση: Τεχνικές ταυτοποίησης ερυθροκυτταρικών αντιγόνων και αντισωμάτων. Άμεση & έμμεση Coombs για την ανίχνευση αντι-ερυθροκυτταρικών αυτοαντισωμάτων στο αίμα

ΕΝΟΤΗΤΑ 3: Λειτουργική ανάλυση γονιδίων και γονιδιωμάτων – μέθοδοι μεγάλης κλίμακας

(Υπεύθυνος ενότητας: Β. Ρούκος, Επικ. Καθηγητής)
In silico Ανάλυση – Βιοπληροφορική, PCR, Sequencing, New Generation Sequencing Ανίχνευση Μεταλλάξεων-Πολυμορφισμών (SNPs, Copy Number Variations), Χρωμοσωμική Ανάλυση, Καρυότυπος, FISH, προσδιορισμός γονιδιακής έκφρασης, Μέθοδοι μελέτης αλληλεπιδράσεων-λειτουργίας πρωτεϊνών, αδρανοποίηση/Υπερέκφραση γονιδίων (reverse/forward genetics, knock-out, RNAi, διαγονιδιακά ζώα), Αρχές Μεθοδολογιών Μεγάλης Κλίμακας , Λειτουργική γονιδιωματική, Μικροσυστοιχίες, Πρωτεωμική, Βιολογία Συστημάτων, Μοντελοποίηση.

Εργαστηριακή επίδειξη: Confocal, PCR, RealTime PCR, Microarray hybridizer- scanner