Modulets indhold, forløb og pædagogik
I løbet af kurset bliver følgende temaer gennemgået:
NMR: Den fysiske baggrund for NMR:
- kerne spin, spin i et magnetisk felt, CW-NMR, FT-NMR,
radiofrekvens pulser
- Spektrale Parametere: kemisk skift, skalar og dipolær
kopling
- Spectroskopisk Teknik: 1D eksperimenter med én eller flere
pulser
- Praktiske Aspekter: konstruktion af NMR spektrometere, praktisk
eksperimentel NMR, signalbehandling, Kerne Magnetisk Relaxation:
spin-gitter og spin-spin relaxation og disses afhængighed af
molekylær mobilitet, Overhauser effekten
- 2D-NMR: begrebet 'chemical shift labelling',
magnetiserings overførsel mellem spin, hvorledes opnås den anden
dimension, homonuclear 2D (COSY, TOCSY, NOESY), heteronuclear 2D
(HSQC, HMQC)
- Dynamisk NMR Spektroscopi: kemisk udveksling, linieform
analyse, 'coalescence', tidsskala for NMR
- Anvendelse af feltgradienter i NMR, Diffusion-Ordered
Spectroscopy, Fortolkning af NMR Spektre: tilordning af signaler,
bestemmelse af struktur af små molekyler
- Udvalgte emner af moderne, anvendt NMR, fx: NMR af
makromolekyler, 'magnetic resonance imaging',
kvantemekanisk beskrivelse af NMR, metabolic profiling vha NMR
- Opgaver: fortolkning af spektre, identifikation af forbindelser
fra spektre, optagelse af spektre på eget spektrometer, teoretiske
beregninger.
MS:
- Historie for MS udvikling og anvendelses muligheder inden for
Life Scienes, Bioteknologi og Kemi.
- De fysiske principper bag MS ionisering (matrix-assisted laser
desorption ionoization/elektro-spray)
- Masse analysatorer (time-of flight, quadrupol, ion-fælde,
Orbitrap)
- MS/MS sekventering, iondetektering, reflektron.
- Anvendelse af on-line kromatografi (HPLC, GC, CE).
- Den konkrete anvendelse af forskellige MS vil blive gennemgået,
f. eks. MALDI-TOF-MS og nano-spray fulgt af MS/MS til
proteinanalyser.
- Tolkning af spektre af organiske molekyler, proteiner, peptider
og DNA sekvenser, kulhydrater) og regneopgaver til at støtte den
teoretiske gennemgang.
- Anvendelse af MS i targeted og untargeted metabolomics og
proteomics. Introduktion til massespektrometri baseret
bioinformatik.
Læringsmål
Viden
Studerende, der gennemfører modulet
- Skal kunne redegøre for de teoretiske grundlag for NMR og MS,
herunder også hvordan de observerede signaler opstår
- Skal kunne redegøre for den eksperimentelle fremgangsmåde ved
måling af NMR og MS data
Færdigheder
- Skal kunne fortolke 1D og 2D NMR spektre, herunder være i stand
til at forudsige spektre fra en given struktur, finde en ukendt
struktur fra et givent spektrum eller være i stand til at tilordne
NMR signaler til atomer i strukturen
- Skal kunne vurdere anvendeligheden af NMR og MS på givne
kemiske/bioteknologiske/nanoteknologiske problemstillinger
- Skal kunne fortolke MALDI MS og ESI MS spektre
- Skal kunne benytte korrekte begreber, notationer og symboler
fra NMR og MS litteraturen
Undervisningsform
Uddannelsen bygger på en kombination af faglige,
problemorienterede og tværfaglige tilgange og tilrettelægges ud fra
følgende arbejds- og evalueringsformer, der kombinerer færdigheder
og faglig refleksion:
- Forelæsninger
- Klasseundervisning
- Projektarbejde
- Workshops
- Opgaveløsning (individuelt og i grupper)
- Lærerfeedback
Omfang og forventet arbejdsindsats
150 timer
Eksamen
Prøver
Prøvens navn | NMR og MS |
Prøveform | Skriftlig eller mundtlig |
ECTS | 5 |
Bedømmelsesform | 7-trins-skala |
Censur | Intern prøve |
Vurderingskriterier | Vurderingskriterierne er angivet i Universitetets
eksamensordning |