مجموعه آموزش زیست شناسی

ژنتیک مولکولی (Molecular Genetics)، عملکرد و ساختمان ژن‌ها را مطالعه کرده و نحوه وراثت ژن‌ها و صفات بین افراد مختلف را مورد بررسی قرار می‌دهد. همچنین به مطالعه موتاسیون (جهش) ژنتیکی پرداخته و عوامل ایجادکننده موتاسیون و نوع جهش ژنتیکی ایجاد شده را مورد بررسی قرار می‌دهد. این فرادرس برای دانشجویان مقاطع مختلف زیست‌شناسی، کشاورزی، میکروبیولوژی و پزشکی با گرایش‌های متفاوت، مفید است و در آن مواردی همچون: ساختار DNA, RNA، نوکلئوزوم، کروموزوم و انواع کروموزوم مورد بررسی قرار می‌گیرد.

در این ویدئوی آموزشی تاکید بر زیست شناسی سلولی و مولکولی است. ابتدا مولکول های زیستی را بررسی کرده و بعد داخل سلول بررسی می شود. ساختار DNA و RNA مشخص می شود. همانند سازی، رونویسی، ترجمه و تنظیم بیان ژن را آموزش می دهد. در نهایت تقسیم سلولی و میتوز و میوز آموزش داده شده و در انتها فیلم ها و انیمشین های مرتبط با درس قرار داده شده اند.

بیوانفورماتیک دانش استفاده از علوم کامپیوتر و آمار و احتمالات در شاخه زیست شناسی مولکولی است. دانش بیوانفورماتیک تلفیقی از علوم زیست شناسی و کامپیوتر است. پیشرفت های انجام شده در زیست شناسی و فناوری های جدید در ذخیره و بازیابی موجب شده این دو علم به هم گره بخورند. دانش بیوانفورماتیک، یک دانش بین رشته ای است که با استفاده از تکنیک های موجود در علوم کامپیوتر، ریاضی، ژنتیک، شیمی و فیزیک، مسائل مختلف زیست شناختی را در سطح مولکولی حل می کند.

برای تکثیر هر قطعه دلخواهی از ژنوم، یک جفت پرایمر اختصاصی مورد نیاز است. این پرایمرها باید طوری طراحی شوند که از طرفی کاملا مکمل توالی هدف باشند و از سوی دیگر به هیچ بخش دیگری از مولکول الگو، متصل نشوند. این عامل به همراه چند عامل دیگر، طراحی پرایمر را به مرحله ای دقیق و حساس از روند کلون سازی ژن ها تبدیل می نماید. با توجه به اهمیت این مرحله در روند کلی فرایند کلونینگ، در این فرادرس در نظر داریم با معرفی نرم افزار اولیگو (Oligo)، مخاطبان را با روند کلی طراحی پرایمر و برخی ریزه کاری های آن آشنا سازیم.

زیست شناسی سلولی زیربنای علوم پزشکی نوین و کشف دلایل پیچیده سلولی مرتبط با انواع بیماری های انسانی از جمله: سرطان، دیابت و آلزایمر و سایر بیماری ها است، لذا مطالعه و یادگیری این درس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. زیست شناسی سلولی از دروس و مباحث مهم و بنیادی برای دانشجویان تمام رشته های زیست شناسی، علوم پایه پزشکی، بیوتکنولوژی و برخی رشته های دیگر است که در کنکور مقاطع بالاتر تحصیلات تکمیلی نیز بسیار حائز اهمیت است. در این فرادرس، مباحث اصلی مرتبط با سلول به جز مطالب مولکولی مرتبط با همانند سازی، رونویسی و ترجمه ارائه می شود.

داکینگ یک الگوریتم خودکار کامپیوتری است که نحوه اتصال یک ترکیب به جایگاه فعال پروتئین را مشخص می‌ کند. داکینگ یکی از پرکاربردترین ابزارها، برای طراحی محاسباتی دارو می‌ باشد. نرم افزارهای مختلفی برای انجام این فرایند موجود می‌ باشد که در این فرادرس به آموزش انجام داکینگ با استفاده از نرم افزار Molegro Virtual Docker خواهیم پرداخت. استفاده از این نرم افزار راحت و نتایج قابل قبول و با دقت و صحت بالایی را ارائه می دهد. در این فرادرس قسمت های مختلف نرم افزار بررسی شده و نحوه تعریف یک پروژه طراحی دارو و غربالگری ترکیبات مناسب تر از بین تعداد زیاد ترکیبات در دسترس ذکر شده است.

امروزه با گسترش علوم، استفاده از برنامه های محاسباتی در زمینه های مختلف از جمله: علوم دارویی و زیستی اهمیت زیادی پیدا کرده است. در بسیاری از موارد با استفاده از این برنامه ها می توان روند انجام فرایندها، انجام پذیر بودن واکنش، به دست آوردن گونه مطلوب و … را تسریع بخشید. یکی از این برنامه ها، نرم افزار AutoDock است. با استفاده از این نرم افزار در بسیاری از موارد می توان فرایند تشخیص و شناسایی گونه های جدید دارویی را انجام داد. بر هم کنش ها را مشخص نمود و بسیاری از آنالیزهای دیگر که می تواند در حوزه زیستی بسیار مفید واقع شوند.

بی شک، کشف قوانین حاکم بر وراثت صفات ژنتیکی، نقطه عطف مهمی در تاریخ علم زیست شناسی به شمار می رود. اصلاح ژنتیکی انواع گیاهان و جانوران با اهداف گوناگون تجاری و صنعتی، مطالعه موشکافانه طیف گسترده ای از بیماری ها در مقیاس ژنومی و کاهش نرخ تولد نوزادان مبتلا به برخی بیماری های مادرزادی، تنها چند نمونه از صدها کاربرد علم ژنتیک در دنیای امروز است، که اصول آن بر مباحث ژنتیک پایه استوار است؛ شاخه ای از ژنتیک که به مطالبی از جمله مندلیسم، تقسیم هسته، سیتوژنتیک، روابط بین الل ها و ژن ها، تاثیر جنسیت بر وراثت و وراثت برون هسته ای می پردازد.

پروتئین ها محصولات ژنی هستند. بنابراین با توجه به اینکه ژن ها تاثیرات خود را در سلول با کد کردن پروتئین ها اعمال می نمایند، دریافت اطلاعات پیرامون ویژگی های مختلف پروتئین ها می تواند بسیار ارزشمند باشد. در این فرادرس با معرفی مهم ترین پایگاه داده های بیوانفورماتیکی پروتئین ها، چگونگی دریافت توالی آمینواسیدی پروتئین ها، بررسی یک ساختار دوم و سوم پروتئین ها، بررسی خانواده های پروتئینی، مشاهده دومین های مهم موجود در ساختمان پروتئین ها، بررسی میان کنش های پروتئین- پروتئین، بلاست و هم ترازی توالی های پروتئینی جهت مشاهده توالی های مشابه با پروتئین هدف، بررسی مشارکت پروتئین در مسیرهای سیگنالینگ سلولی و ارزیابی نقش پروتئین در بروز بیماری های مرتبط با آن ارائه شده است.

میکروب شناسی پزشکی یکی از اصلی ترین دروس آموزشی رشته هایی چون پزشکی، دندانپزشکی، داروسازی، علوم آزمایشگاهی، پرستاری، مامایی، فوریت های پزشکی، تکنسین های دهان و دندان، بهداشت عمومی و حرفه ای، و پیش نیاز بسیاری از رشته های زیر مجموعه پزشکی مقاطع تحصیلات تکمیلی می باشد. اشراف بر این درس که در اکثر آزمون های علوم پایه و کنکورها از ضریب بالایی برخوردار است موجب تسلط دانشجو بر بسیاری از جنبه های مهم بیولوژی نیز خواهد شد.

پروتئین ها در تمامی فرایندهای سلولی وساطت می کنند و تنوع فعالیت گسترده ای را نشان می دهند، پروتئین ها فراوان ترین ماکرومولکول های بیولوژیک هستند که در تمامی قسمت های سلولی یافت می شوند، تنوع آن ها به قدری زیاد است که ممکن است هزاران نوع پروتئین در یک سلول وجود داشته باشد. پروتئین ها مهم ترین محصولات نهایی مسیرهای اطلاعاتی و یکی از ابزارهای مولکولی هستند که از طریق آن ها اطلاعات ژنتیکی بیان می شوند و در این آموزش مورد بررسی قرار می گیرند.

در این فرادرس سعی شده با کمک از ساختار دقیق و مکانیکی واژگان زبان تخصصی زیست شناسی که عموماً از افزوده شدن وندها و بن های لاتینی و یونانی ساخته می‌شوند، به بهبود مهارت زبانی شما کمک کند و از این طریق دانشجویان و پژوهشگران را در حوزه‌ های گسترده علوم زیستی و همینطور دیگر علوم وابسته یاری برساند. با توجه به کمبود ساعات تدریس زبان در مقاطع قبل از تحصیلات تکمیلی و نیاز مبرم دانشجویان به دانش مطلوبی از زبان انگلیسی برای دستیابی به منابع بروز مورد نیاز در تحقیقات و تحصیلات عالیه، تقویت مهارت دانشجویان و پژوهشگران در این زمینه غیرقابل اجتناب است. این فرادرس باعث کمک به ارتقای سطح علمی دانشجویان در این زمینه می شود.

تحولات سریع در علوم و فنون نوین، پیشرفت های وسیعی در علوم پزشکی به وجود آورده است. اهمیت شناخت ویروس ها از لحاظ ساختار، نحوه عملکرد و پاتوژنیسیته آن ها در ایجاد عفونت در انسان می تواند منجر به استراتژی های مفید در امر درمان، از جمله ساخت و طراحی واکسن و داروهای موثر، گردد. در سراسر دنیا، عفونت های ویروسی بسیار زیاد هستند و از جمله مهم ترین آن ها، ویروس HIV و دیگر موارد عفونت های ویروسی هستند که می توانند جان بسیاری از انسان ها و حتی حیوانات را به خطر بیندازند و تا ریشه کنی همه آن ها راه زیادی باقی مانده که یکی از دلایل عمده آن، قدرت تطابق و جهش پذیری ویروس ها با بسیاری از شرایط محیطی است. در این فرادرس سعی شده که مطالب به صورت کامل و جامع و به ساده ترین شکل ممکن با استفاده از تصاویر و اشکال مختلف آموزشی جهت ارتقا آموزش و به صورت گام به گام ارائه شوند.

در این فرادرس مقدمه ای بر مفاهیم اصلی دانش نوین زیست شناسی سامانه ای یا همان زیست شناسی مدرن ارائه می گردد. از جمله مباحثی که در این فرادرس به آن پرداخته می شود، می توان به: سناریوی یک زیست شناس در تعمیر رادیو، زبان کیفی و کمی در توصیف وقایع زیستی، زیست شناسی سلولی و مولکولی، بیان ریاضیاتی حل مسائل زیستی و ... اشاره کرد. آموزش توسط یکی از بهترین مدرسین متخصص در این زمینه از نقاط قوت این آموزش به شمار می رود.

از اواخر دهه 1990، زیست شناسی محاسباتی تبدیل به بخش مهمی از فناوری های در حال رشد در زیست شناسی شده است. شبیه سازی دینامیکی مولکولی، تکنیکی است که شما با استفاده از آن می توانید به طور موثری ارتباط بین ساختار و عملکرد ماکرومولکول ها (Macromolecule) را درک کنید. (Visual Molecular Dynamics (VMD نرم افزاری است که برای مدل سازی، نمایش و تجزیه و تحلیل سیستم های بیولوژیکی، مانند: پروتئین ها، اسیدهای نوکلئیک، لیپیدها و... طراحی شده است. آموزش این نرم افزار شما را قادر خواهد ساخت تا طیف گسترده ای از مدل های نمایش و رنگ آمیزی مولکول را مشاهده کنید و همچنین می توانید برای تجزیه و تحلیل یک مسیر شبیه سازی دینامیک مولکولی از آن استفاده کنید.

پر کردن خلا بین مهندسی شیمی و زیست شناسی از مهمترین انگیزه های این فرادرس است. علم بیوتکنولوژی گرچه در کشورهای پیشرفته جهان از اهمیت بالایی برخوردار است و امروزه اغلب پروژه های دانشگاهی به نحوی در ارتباط با این موضوع تعریف می شوند، اما در ایران، فراگیری آن برای همه آسان نیست. لذا این فرادرس به ارائه دروس رشته بیوتکنولوژی اقدام نموده است. از آنجا که بیوتکنولوژی علم روز است و بسیاری قرن بیست و یکم را قرن بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک نامیده اند، پس بسیار مهم است تا با اصول این علم نوین آشنایی حاصل شود، تا بتوان همگام با دنیا به پیشبرد این علم و استفاده از آن کمک نمود.

نرم افزار SuperPro یک ابزار قدرتمند و کاربرپسند برای شبیه سازی فرایندهای زیستی مرتبط با حوزه های محیط زیست، انرژی، غذا و دارو است. این ابزار می تواند حجم بالایی از موازنه های جرم و انرژی به کار رفته در یک طراحی مفهومی فرایند را در کوتاه ترین زمان ممکن انجام دهد. لذا با به کارگیری این نرم افزار می توان به یک طراحی مفهومی بهینه برای هر یک از صنایع زیستی رسید و تاثیر پارامترهای فرایندی متعدد را بر کارایی سیستم از نگاه اقتصادی و زیست محیطی فهمید.

با توجه به اینکه بیوفیزیک از بنیادی ترین دانش های بین رشته ای حوزه علوم زیستی است، دانستن اصول آن و اشراف فیزیکی به پدیده های زیستی، باعث تعمیق فهم و تحکیم ادراک دانشجویان علوم زیستی می شود. از طرف دیگر همراهی مفاهیم این درس با روابط ریاضی و فیزیکی گاه باعث اجتناب دانشجویان از پرداختن به آن می شود و متاسفانه فاصله ناخواسته با این حوزه همواره احساس می شود.

غشا به عنوان یک مرز، سلول ها و البته اندامک ها را از محیط اطراف خود مجزا می کند. تفکیک صورت گرفته سبب ایجاد محیط های مختلف با کارکردهای متفاوت می شود. علاوه بر این، غشا با نقش های متنوعی که دارد، هماهنگی هر یک از این بخش ها با محیط اطراف خود را موجب می گردد به نحوی که اختلال در غشا با بروز شماری از بیماری ها در ارتباط است. از دیگر سو، آشنایی بیش از پیش با غشا موجب تولید شماری از داروها جهت درمان بیماری های مختلف شده است و لذا در این فرادرس، غشا را از دیدگاه بیوشیمیایی و در ۵ درس مورد بررسی قرار خواهیم داد.

از نظر WHO یا سازمان بهداشت جهانی، عفونت های انگلی از جمله مالاریا و موارد دیگر، از اهمیت بالایی برخوردارند و سالانه عامل مرگ بسیاری از انسان ها در مناطق مختلف دنیا می شوند و لذا این فرادرس در مورد درس انگل شناسی پزشکی در جهت توسعه علمی و آموزشی دانشجویان، در دو بخش انگل های تک یاخته ای و انگل های خارجی (حشرات) که از نظر مورفولوژی، اپیدمیولوژی و راه های پیشگیری و درمان بر اساس معتبرترین رفرنس های دنیا است، گردآوری و تهیه شده است.

هر موجود زنده برای تشکیل و پایداری حیات خود به اطلاعات زیستی نیاز دارد. نوکلئوتیدها اعمال متعدد متابولیسم سلولی را بر عهده دارند. این مولکول ها شکل رایج انرژی در بین واکنش های مختلف متابولیکی هستند و به عنوان رابط های شیمیایی ضروری در پاسخ سلول ها به هورمون ها و سایر محرک های خارج سلولی عمل می کنند و به عنوان اجزای سازنده اسیدهای نوکلئیک و اسیدهای ریبونوکلئیک (Ribonucleic) هستند که خود مخازن مولکولی، اطلاعات ژنتیکی هستند. ساختمان هر پروتئین و نهایتا هر بیومولکول جز سلولی، محصول اطلاعات موجود در توالی نوکلئوتیدی اسیدهای نوکلئیک (Nucleic) سلول است. در این آموزش مروری بر ماهیت شیمیایی نوکلئوتیدها و اسیدهای نوکلئیک موجود در اکثر سلول ها را داریم.

تکنیک فلوسایتومتری (Flow Cytometry) یکی از رایج ترین و پرکاربردترین ابزارها جهت تشخیص فنوتیپ های مختلف سلولی و جداسازی آن ها از یکدیگر است. اساس این تکنیک بر پایه افتراق نور توسط سلول و همچنین انتشار سیگنال های فلورسانت از آن استوار است. امروزه از این تکنیک به صورت گسترده در زمینه پژوهشی استفاده می شود، به گونه ای که در بسیاری از پایان نامه های دانشجویان کارشناسی ارشد و دکترا در رشته های پزشکی، زیست شناسی و داروسازی، کاربردهای مختلف تکنیک فلوسایتومتری مورد توجه قرار گرفته است.

هدف از این فرادرس این است تا راهنمای مفیدی برای افراد کارآفرینی باشد که در حوزه فرایندهای زیستی، گام بر می دارند. با توجه به آموزش روش های مختلف غربالگری سلولی، کشت سلولی، خالص سازی متابولیت ها و همچنین آموزش انواع نرم افزارهای تخصصی، طراحی و ارزیابی فرایند (سوپرپرو، اسپن) این فرادرس می تواند مورد پسند افرادی باشد که در هر یک از حوزه ها به طور جداگانه فعالیت دارند.

بدون شک در دنیای امروز پیشرفت های علمی، نتیجه دانش گسترده انسان و ابداع شیوه های نوین برای دستیابی به اطلاعات و بررسی آن ها است. در این بین، کامپیوتر و نرم افزارها نقش مهمی دارند. یکی از نرم افزارهایی که کمک زیادی به مطالعات انسان در زمینه شناخت موجودات زنده کرده است، نرم افزار Clustal X (کلاستال) است. در گذشته، شناسایی و گروه بندی موجودات زنده براساس ویژگی های ظاهری یا تولید مثل آن ها انجام می شد. با مرور زمان دانشمندان دریافتند که برای دستیابی به نتیجه دقیق تر، استفاده از اطلاعات ژنتیکی می تواند بسیار مفید باشد.

این شاخه از علوم گیاهی پیش نیاز انجام تحقیقاتی چون دست کاری های ژنتیکی، اصلاح رقم های گیاهی و همچنین بهبود تولیدات گیاهی است. امروزه این مطالعات به همراه مطالعات فیزیولوژیک گیاهی که به لطف شناخت ساختارهای گیاهی صورت می گیرد، به کمک علومی چون بیوتکنولوژی گیاهی، کشاورزی، باغبانی، زراعت و اصلاح نباتات، تولید و بهره وری از گیاهان دارویی و علوم وابسته، آمده است. مطالعه این درس به کلیه دانشجویان رشته های زیست شناسی، زیست فناوری گیاهی، کشاورزی و علوم مرتبط پیشنهاد می شود. مخاطبان در این فرادرس با ساختارهای منحصر به فرد یاخته ها و بافت های گیاهی به طور کامل تر و دقیق تری آشنا می شوند و این درس را در دو بخش، یاخته شناسی پیشرفته و بافت شناسی پیشرفته مطالعه می کنند.

اخلاق زیستی را می‌توان به طور خلاصه چگونگی مواجه انسانیت با فناوری‌های زیستی و چالش‌های اخلاقی حوزه درمان و زیست‌شناسی تعریف نمود. در همین راستا گستردگی حوزه اخلاق زیستی طیف وسیعی از سوالات پیرامون درمان‌های نوین، وظایف متقابل درمان‌گران و بیماران، پژوهش بر انسان، عناصر انسانی و حتی حیوانات آزمایشگاهی را در بر می‌گیرد. اخلاق زیستی با طرح و تلاش برای پاسخ به پرسش‌هایی بنیادین، چهارچوب‌هایی را برای کنش و واکنش درست به مسائل زیستی و درمانی فراهم می‌آورد.

بیوسیستماتیک جانوری یکی از دروس دانشگاهی گرایش‌های رشته زیست‌شناسی جانوری در مقطع کارشناسی ارشد است که علاوه بر دانشجویان، برای طبیعت‌دوستان و علاقه‌مندان به مباحث تکاملی نیز می‌تواند جالب توجه باشد. سیستماتیک، بررسی تنوع موجودات زنده است و بیوسیستماتیک یا سیستماتیک نوین، استفاده از روش‌ها و نگرش‌های نوین برای این مطالعات است. در این فرادرس به منظور درک درست ماهیت تنوع موجودات و تعیین دقیق وضعیت تاکسونومیکی (Taxonomy)، هر نمونه جانوری به موضوعات مختلف مطرح شده در این حیطه و نیز در ابتدا به بررسی جایگاه این علم در میان سایر علوم می‌پردازیم و پس از آن با اصطلاحات مختلف مورد استفاده در تاکسونومی و مفاهیم گونه‌ای آشنا می‌شویم.

در این آموزش ابتدا درباره ساختار گیاهان، آشنایی با سلول گیاهی، اندامک‌های داخل سلولی و نقش آن‌ها و همچنین انواع بافت‌های تشکیل‌دهنده ساختار گیاهان صحبت می‌شود و در ادامه، چگونگی تشکیل تک‌تک اندام‌های اصلی گیاهان یعنی: ریشه، ساقه، برگ و گل‌ها تشریح می‌شود. پس از آن، نحوه انجام لقاح، تشکیل رویان و در نهایت تبدیل آن به گیاه بالغ مورد بررسی قرار می‌گیرد و علاوه بر این، تاثیر عوامل مختلف داخلی و بیرونی بر روی تکوین اندام‌ها از موضوعاتی است که مورد بحث قرار گرفته شده است. با مشاهده این آموزش، دانشجویان قادر به درک مکانیسم‌های اصلی و تعیین‌کننده‌ای که منجر به بنیان‌گذاری و تشکیل اندام‌های گیاهی می‌شود، هستند و برای گذراندن درس‌ها و موضوعات پیشرفته در زمینه زیست‌شناسی گیاهی آماده می‌شوند.

امروزه جلبک‌ها نقش بسزایی در تولیدات و فرایندهای بیوتکنولوژیک دارند و افق‌های بسیاری، از جمله: تولید سوخت‌های زیستی به مقدار بالا و رفع مشکل آلودگی فاضلاب‌ها با استفاده از آن‌ها، متصور است. بنابراین، مطالعه این موجودات که دارای مکانیسم‌های زیستی متنوع و اغلب منحصر به فردی نیز هستند، علاوه بر فراهم‌ آوردن بستری مناسب برای درک بهتر دنیای زنده، از اهمیت اقتصادی بالایی نیز برخوردار است. در این آموزش اطلاعات به صورتی ارائه شده است که هم‌افزایی مثال‌های عملی با مباحث تئوریک، دید مناسبی در این زمینه را فراهم می‌آورد.

در درس میکروبیولوژی ۱ (+)، با ساختمان و فیزیولوژی میکروارگانیسم‌ها آشنا شدید. در این درس به شناخت متابولیسم این موجودها می‌پردازیم. برخی از مسیرهای متابولیک مورد استفاده در میکروارگانیسم‌ها منحصر‌ به‌ فرد است و شناخت آن‌ها می‌تواند منجر به کشف مسیرهای مقابله با آن‌ها بدون آسیب رساندن به میزبان شود. برخی از میکروارگانیسم‌ها این توانایی را دارند که در شرایط بدون اکسیژن به رشد و تکثیر خود ادامه دهند و یا برخی رشد سریع‌تر و برخی رشد کندتری دارند که همه این‌ها برگرفته از متابولیسم‌های متفاوت آن‌ها است. این آموزش به صورت خلاصه به مسیر‌های متابولیک در میکروارگانیسم‌ها از جمله: مسیر گلیکولیز (Glycolysis)، انتنر دودوروف (Entner - Doudoroff)، چرخه کربس (Krebs Cycle) و مسیر مصرف دیگر قند‌ها، می‌پردازد.

بیوشیمی، به معنای شیمی حیات یا ماده زنده است که از دو کلمه بیو به معنی حیات یا زنده و شیمی که به مواد و واکنش‌های شیمیایی اشاره دارد، تشکیل شده است. بنابراین شیمی حیات (بیوشیمی) به ترکیبات شیمیایی تشکیل‌دهنده بخش‌های زنده و روابط آن‌ها اشاره دارد. به بیان دیگر، مواد اصلی تشکیل‌دهنده جانداران، اساس و موضوع دانش بیوشیمی است. این درس پایه و مهم، اساس و پیش‌نیاز یادگیری دروس مختلفی از جمله: زیست‌شناسی سلولی مولکولی، فیزیولوژی و بسیاری دروس دیگر است. بنابراین مطالعه آن به کلیه دانشجویان رشته زیست‌شناسی، علوم پزشکی و سایر رشته‌های وابسته و نیز داوطلبین ورود به دوره‌های تحصیلات تکمیلی پیشنهاد می‌شود.

در این فرادرس به بررسی جنبه‌های مختلف زیست‌سازگاری بیومتریال‌ها، خون‌سازگاری (Blood Compatibility)، آزمون‌های تشخیص زیست‌سازگاری و خون‌سازگاری بیومتریال‌ها، رفتارهای سلولی در برابر بیومتریال‌ها و… پرداخته می‌شود. این مبحث برای دانشجویان و علاقه‌مندان رشته‌های: مهندسی پزشکی، مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی پلیمر، مهندسی نساجی و سایر رشته‌های مرتبط با مهندسی پزشکی در مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری سودمند است.

هدف این فرادرس، آشنایی با اتصالات سلولی و شناسایی انواع آن‌ها، معرفی مولکول‌ها و ساز‌و‌کارهای دخیل در برقراری اتصالات پایدار و گذرای سلول‌ها است که در پیکربندی ارتباطات سلولی و ترارسانی (Transduction) با محیط خارج سلول بسیار مهم و حیاتی است. همچنین فراگیری این آموزش بستری مناسب برای دانشجو فراهم کرده تا انگیزه‌ای مناسب را برای خلق روش‌های مناسب و هدفمندی که در درمان و تشخیص بیماری‌ها لازم و ضروری است، کسب کند.

در این فرادرس سعی شده است با بیان ویژگی‌های اصلی گیاهان و همچنین ارائه تصاویر مناسب از گیاهان، یادگیری مطالب و شناسایی گیاهان تسهیل گردد و معرفی گروه‌های گیاهی در قالب آخرین رده‌بندی‌های جهانی نیز ارائه شده است. با توجه به اینکه در بسیاری از منابع موجود، همچنان از سیستم رده‌بندی قدیمی در ارائه مباحث مربوط استفاده می‌شود، لذا استفاده از این آموزش برای آشنایی با گروه‌های گیاهی بر اساس آخرین تغییرات توصیه می‌شود. این آموزش می‌تواند برای کسانی که به دلایلی مثل کمبود وقت، امکان شرکت در کلاس‌های مربوطه دانشگاهی را ندارند و یا افراد غیر دانشجو که علاقه زیادی به یادگیری گیاه‌شناسی در زمان کوتاه را دارند، مفید باشد.

یادگیری نرم‌افزار Chemissian به درک بهتر طیف‌های UV-Vis و ماهیت انتقالات الکترونی کمک می‌کند. در هر‌ انتقال الکترونی از تراز انرژی پایین‌تر به تراز انرژی بالاتر، تعداد مشخصی از اوربیتال‌های مولکولی با درصد مشارکت خاصی دخیل هستند. ضرایب مربوط به سهم اوربیتال‌های مولکولی، انرژی هر انتقال، ضریب جذب مولی، شدت جذب، محدوده جذب و شکل اوربیتال‌های دخیل در انتقال (الکترون - حفره) برای تعیین خواص الکترونی مولکول‌ها مورد نیاز است. تمام پارامترهای به دست آمده از این نرم‌افزار می‌توانند به واحدهای مختلف تبدیل شوند. همچنین بررسی نقشه‌های دوبعدی و سه‌بعدی اوربیتالی و پتانسیل الکترونی، اطلاعات بیشتری در مورد ویژگی‌های ساختاری و الکترونی مواد به دست می‌دهد.

با توسعه ابزارها و پایگاه‌های اطلاعاتی مختلف و استفاده از ایمونوانفورماتیک (Immunoinformatics) به عنوان زیرمجموعه‌ای از بیوانفورماتیک (Bioinformatics)، می‌توان واکسن‌های پپتیدی (Peptide) را در محیط Insilico طراحی کرد. همچنین با کمک همین پایگاه‌های داده و نرم‌افزارهای کامپیوتری قبل از فرایندهای آزمایشگاهی که هزینه و زمان زیادی مطالبه می‌کند، می‌توان این پپتیدها را از نظر خواص ایمونوژنیسیتی (Immunogenicity)، مورد بررسی قرار داد. در این آموزش پس از مروری بر مباحث مرتبط ایمنی‌شناسی (Immunology) و بیوشیمی (Biochemistry) پروتئین‌ها، مراحل ضروری طراحی واکسن‌های پروتئینی زیر‌واحدی به طور عملی با استفاده از پایگاه‌های داده و سرور‌های مرتبط تدریس می‌شود.

آموزش روش‌های جدید توالی‌یابی نسل بعدی، به بررسی روش‌های جدید توالی‌یابی ماده ژنتیکی می‌پردازد که در حال حاضر جای خود را در علوم پایه پزشکی باز کرده است و کاربردهای بسیار زیادی دارد. با توجه به اهمیت و کاربرد بسیار زیادی که این روش‌ها در ژنتیک و بیوتکنولوژی دارند و همچنین دقت و سرعت عمل بالای این روش‌ها نسبت به روش‌های قبلی، آشنایی با نحوه عملکرد این روش‌ها، دستگاه‌ها و روش‌های آنالیز داده‌های آن بسیار ضروری است. در این فرادرس، با نگاهی اجمالی به روش‌های جدید توالی‌یابی نسل بعدی DNA‎ یا Next‎ Generation‎ Sequencing‎ می‌پردازیم.

پیدایش حیات بر روی کره زمین همواره برای بشر موضوعی قابل توجه بوده است. دانشمندان از دیرباز درباره اینکه چگونه موجودات زنده به وجود آمده‌اند، تنوع یافته‌اند و در زمین پراکنده شده‌اند، علاقه‌مند بوده و به مطالعه پرداخته‌اند و بی‌شک یکی از جذاب‌ترین مباحث، موضوع تکامل انسان و پرداختن به انسان‌های اولیه است. مجموع مطالعات دیرین‌شناسان و زیست‌شناسان در این حوزه، امروزه با عنوان تکامل (فرگشت یا Evolution) و تحت عنوان مبانی تکامل، درسی سه‌واحدی است که توسط وزارت علوم در لیست دروس گرایش‌های مختلف رشته زیست‌شناسی قرار گرفته است. این درس، برای دانشجویان رشته‌های انسان‌شناسی، فلسفه، روانشناسی و نیز هر فرد علاقه‌مند به آشنایی با منشا پیدایش موجودات زنده و انسان مفید است.

آنزیم‌شناسی علم مطالعه آنزیم‌ها است که دارای قدمتی برابر با دانش بیوشیمی است. هدف از این آموزش این است که با ارائه توضیحاتی پیرامون خواص کلی آنزیم‌ها، بررسی مکانیسم افزایش سرعت واکنش‌ها، انواع کلاس‌های آنزیمی، سینتیک واکنش‌های آنزیمی، روش‌های سنجش فعالیت آنزیم‌ها، مکانیسم‌های مهار آنزیمی مخاطبان را با مفاهیم پایه آنزیم‌شناسی آشنا سازیم. بنابراین با توجه به کاربرد گسترده آنزیم‌ها در صنعت و بالین، هدف نهایی این است که پس از آموزش مفاهیم و اصول پایه مربوط به آنزیم‌شناسی مخاطبان بتوانند این اصول را در صنایع مربوطه و همچنین در کاربردهای بالینی مورد استفاده قرار دهند.

سیستماتیک حشرات، اصول مربوط به نامگذاری و رده‌بندی حشرات و بازسازی روابط و خویشاوندی میان آن‌ها است. این علم به روابط میان آن‌ها در طی روند تکامل و سازگاری با محیط زندگی آن‌ها می‌پردازد. علم سیستماتیک در ارتباط مستقیم با مطالعه تنوع زیستی و پایه علمی نظام زیستی بوده است و تمام علوم طبیعی دیگر که با موجودات زنده مرتبط است بر این پایه استوار هستند. بنابراین به واسطه سیستماتیک حشرات، تنوع گونه‌ای در بین حشرات و شناسایی دقیق گونه‌ها میسر می‌شود.