Μαθήματα

Νανοτεχνολογία και Βιοϋλικά

Γενικά

Περιεχόμενα μαθήματος

Ενότητα 1: Νανοτεχνολογία

  • Εισαγωγή: Φυσικές Νανοδομές στα Τρόφιμα. Πιθανά Οφέλη και Κίνητρα για την Αγορά Αποδοχή της (Βιο)Νανοτεχνολογίας στον Τομέα της Γεωργίας και των Τροφίμων από τους Καταναλωτές. Η Ψυχολογία της Επιλογής του Τροφίμου: Ενοχοποίηση των Αναδυόμενων Τεχνολογιών Τροφίμων.
  • Δημόσια Αντίληψη των Νανοτεχνολογιών: Αντίληψη του Κοινού για τη Νανοτεχνολογία στα Τρόφιμα. Ποσοτικές Δημοσκοπήσεις της Κοινής Γνώμης. Ποιοτικές Δημοσκοπήσεις της Κοινής Γνώμης. Αμφίσημες και Δυσμενείς Στάσεις απέναντι στη Νανο(βιο)τεχνολογία. Δημόσια Διαβούλευση, Διάλογος, Συμμετοχή, Εμπλοκή κτλ. Ζητήματα Ρύθμισης. Πιθανός Δρόμος προς τα Εμπρός.
  • Τεχνητά Κατασκευασμένα Νανοϋλικά (ENPs): Ανόργανα Τεχνητά Κατασκευασμένα Νανοϋλικά. Οργανικά Τεχνητά Κατασκευασμένα Νανοϋλικά. Επιφανειακά Λειτουργικοποιημένα Τεχνητά Κατασκευασμένα Νανοϋλικά.
  • Εφαρμογές της Νανοτεχνολογίας για Συστατικά, Πρόσθετα και Συμπληρώματα Τροφίμων: Τρέχουσα Κατάσταση των Νανοτεχνολογιών και Μελλοντικές Τάσεις . Τρέχουσες και Προβλεπόμενες Εφαρμογές. Νανοϋλικά για Εφαρμογές Τροφίμων (Υγείας). Νανοενθυλάκωση. Πολυμερικά νανοσωματίδια. Μεταφορά βιοδραστικών ουσιών.
  • Οι Νανοτεχνολογίες στη Συσκευασία Τροφίμων: Βελτίωση των Μηχανικών Ιδιοτήτων μέσω των Νανοσύνθετων. Βελτίωση των Ιδιοτήτων Φραγμού. Βελτίωση της Επίδοσης των Βιο-βασιζόμενων Πολυμερών. Επιφανειακά Βιοκτόνα. Ενεργά Υλικά Συσκευασίας. Ιδέες Έξυπνης Συσκευασίας. Νανοαισθητήρες για την Ποιότητα των Τροφίμων . Βρώσιμες νανοεπικαλύψεις. Πιθανή Μετακίνηση Νανοσωματιδίων από τα Υλικά Επαφής με Τρόφιμα
  • Άλλες Εφαρμογές της Νανοτεχνολογίας στα Τρόφιμα: Αναλυτική Νανοτεχνολογία. Νανογαλακτώματα. Η Βιονανοτεχνολογία στη Βιομηχανία Τροφίμων. Νανοφίλτρα.
  • Πιθανοί Κίνδυνοι των Νανοτροφίμων για τους Καταναλωτές: Κενά στη Γνώση για την Εκτίμηση Κινδύνου των Νανοτεχνολογιών στα Τρόφιμα. Συνέπειες της Ανάλυσης Κινδύνου των ENPs.

Ενότητα 2: Βιοϋλικά

  • Βιοϋλικά: Επιστήμη υλικών. Επιφανειακές ιδιότητες. Πολυμερή. Υδροπηκτές. Φυσικά υλικά. Μέταλλα. Κεραμικά. Σύνθετα υλικά.
  • Βιολογικές εφαρμογές: Αποκρίσεις του οργανισμού στα βιοϋλικά. Αποτίμηση της βιοσυμβατότητας. Αποδόμηση των υλικών σε βιολογικό περιβάλλον. Εφαρμογές, Μηχανική ιστών.

Ενότητα 3: Βιοηθική

  • Μεταλλαγμένα τρόφιμα. Πειράματα σε ζώα. Χρήση εμβρυακών κυττάρων. Κλωνοποίηση. Ευγονική. Διαγενετικά ζώα. Προστασία με διπλώματα ευρεσιτεχνίας. Αποδοχή από το κοινό. Ηθικά, κοινωνικά και πολιτισμικά ζητήματα. Νομικό πλαίσιο.

Μαθησιακοί Στόχοι

Το μάθημα αποσκοπεί στην επίτευξη των ακόλουθων μαθησιακών αποτελεσμάτων από τους φοιτητές:

  • Την απόκτηση γνώσεων στις βασικές αρχές της νανοτεχνολογίας  στον τομέα των τροφίμων.
  • Την ικανότητα μαθηματικής περιγραφής των φαινομένων αυτών των επιστημονικών πεδίων.
  • Την απόκτηση γνώσεων στα βιοϋλικά και τις εφαρμογές τους στα τρόφιμα καθώς και στις επιστήμες υγείας.
  • Την ανάγνωση, κατανόηση και κριτική αξιολόγηση της διεθνούς επιστημονικής βιβλιογραφίας.

Γενικές Ικανότητες

  • Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών.
  • Προαγωγή της αναλυτικής, παραγωγικής και επαγωγικής σκέψης.
  • Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον.
  • Αυτόνομη εργασία.
  • Ομαδική εργασία.
  • Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών.

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Πρόσωπο με πρόσωπο:

  • Διαλέξεις (θεωρία και ασκήσεις) στην αίθουσα.
  • Εργαστηριακές ασκήσεις.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

  • Διαλέξεις σε διαφάνειες  PowerPoint με χρήση Η/Υ και προβολέα.
  • Σημειώσεις σε ηλεκτρονική μορφή.
  • Χρήση βίντεο και διαδικτυακών εφαρμογών στη διδασκαλία.
  • Ανάρτηση υλικού μαθήματος και επικοινωνία με φοιτητές στην ηλεκτρονική διαδικτυακή πλατφόρμα Moodle.

Οργάνωση Διδασκαλίας

ΔραστηριότηταΦόρτος εργασίας εξαμήνου
Διαλέξεις23
Εργαστήρια5
Αυτοτελής Μελέτη47
Σύνολο75

Αξιολόγηση Φοιτητών

Μέθοδοι αξιολόγησης:

  • Γραπτή πρόοδος με θέμα ένα επιστημονικό άρθρο από τη διεθνή βιβλιογραφία (25% του τελικού βαθμού).
  • Γραπτές τελικές εξετάσεις με ερωτήσεις σωστό-λάθος, δοκιμασία πολλαπλής επιλογής, ερωτήσεις σύντομης απάντησης και επίλυση προβλημάτων (75% του τελικού βαθμού).

Τα κριτήρια αξιολόγησης παρουσιάζονται και αναλύονται στους φοιτητές κατά την έναρξη του εξαμήνου.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

  1. Chaudhry Q., Castle L., Watkins R.: Nanotechnologies in Food. Editions RSC Publishing, 2010.
  2. Huang Q.: Nanotechnology in the Food, Beverage and Nutraceutical Industries. Editions Woodhead Publishing, 2012.
  3. National Research Council: Nanotechnology in Food Products: Workshop Summary. The National Academies Press, 2009.
  4. Ratner B., Hoffman A., Schoen F., Lemons J.: Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine. Editions Elsevier Academic Press, 2004.

Συναφή επιστημονικά περιοδικά

  1. Journal of Food Chemistry & Nanotechnology.
  2. Nano Research & Applications.
  3. Food Hydrocolloids.
  4. Carbohydrate Polymers.
  5. Food Chemistry.
  6. Journal of Food Processing & Technology.
  7. Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology.
  8. Biomaterials.