Doku mühendisliği, biyo- ve nano-malzemeler, protez uygulamaları, biyomekanik, genetik, klinik deneyler ve etik

Kolomb yasası, elektrostatik alan, potansiyel, elektrik akısı ve Gauss yasası. Vektörler ve elekromanyetik, elektrostatik, magnetostatik alan kavramları, değişik malzemelerde elektromanyetik alanlar; zamanla değişen alanlar için integral ve türev halinde Maksvel denklemleri ve Lorentz kuvvet yasası; potansiyel fonksiyonları; enerji birikimi, durağan ve yarıdurağan alanlar; Poisson ve Laplace denklemlerinin küresel ve silindirik coordinate sistemlerinde çözümleri; dielektrik malzeme ve sığa kavramı. Durağan elektrik enerjisi ve kuvvetleri. Düzenli elektrik akımları, Ohm ve Kirşof yasaları, elektrik yükünün sakınımı ve süreklilik denklemi. Joule yasası. BiotSavart yasası ve durağan manyetik alan. Amper yasası ve vektör manyetik potansiyel. Manyetik malzemeler, kuvvetler ve devir meydana getiren kuvvetler. Faraday yasaları, manyetik enerji, yer değiştirme akımları ve Maxwell denklemleri. Topak ve dağıtımlı devreler. Nakil hatlarında yansıma, iletim, zayıflama, dağılma ve yayılma olayları.

Biyoelektronik cihazlar ve temel çeviriciler. Tayin Edilen Maddeler. Biosensör Düzenleyicileri: Potansiyometrik (Cam, Sıvı, Katı Hal Membran, Gaz Duyarlı Membran Elektrodlar), Amperometrik. Optik, Floresan,, Kalorimetrik, ve Diğer Düzenleyici Sistemler. Enzim Elektrodları, Substrat Elektrodları. İmmun Sensörler, aptamer bazlı sensörler, Biyosensörlerde yeni yaklaşımlar konularını kapsar.

Bu ders, biyomedikal veri tabanları, veri değişimi, tıbbi bilişim standartları, hasta kayıt sistemleri ve tıbbi bilişimde etik konularını kapsar.

Bu ders biyoinformatik terminolojisini, biyoinformatikte kullanılan çevrimiçi ve çevrimdışı araç ve veribankalarını, biyolojik dizilerin temel analiz ve kıyaslama methodlarını işler.

Bu ders dizi hizalama, DNA ve protein dizilerinde motif keşfi, protein ağlarını kümeleme, etkileşim ağları kullanarak protein kompleks keşfi, filogenetik ağaç yapımı ve yeni nesil dizileme için kullanılan algoritmaları kapsar.

Bu ders, biyomoleküllerin/biyopolimerlerin bağlanma etkileşimlerini, biyomoleküllerin (nükleik asitler, proteinler, lipitler vb.) yapısal-fonksiyonel ve dinamik özelliklerini, enzim mekanizmalarını, hücre zarı dinamiklerini, zar proteinlerini, taşınımı, nöronların fiziğini, termodinamiğini, biyoenerjetik, radyasyon süreçleri, biyomedikal spektroskopi, kızılötesi spektroskopi, ve nanobiyotıp ve biyomedikal alanlarında yeni yaklaşımlar konularını kapsar.

Bu ders rasgele biyolojik sinyallerin zaman ve frekans zaman bölgesi analizlerini, Zaman ve grup ortalaması ve yüksek dereceli moment kavramlarını, Rasgele sinyallerin modellenmesini, kestirim kavramını, filrelenmesini, Durağan rasgele süreçleri açıklamaktadır.

Tıbbi görüntülerin elde edilmesi, saklanması, görselleştirilmesi ve işlenmesinin temelleri. Örnekleme ve nicemleme. Fotoğraf saklama ve iletim sistemleri. Biyomedikal görüntü formatları. Temel ve ileri seviyede görüntü işleme yöntemleri.

Ders, biyomedikal sahada ve cihazlarda kullanılan çeşitli ışık kaynaklarını ve optik bileşenleri anlatan sunum ve örnek çalışmalar içerir.

Biyomekanik ve robotiğin tanım ve tarihi, Biyolojik ve robotik aktuatörler, Sensör sistemleri, Aktüatör kontrolü, Hareket fiziğinin temelleri, Robotların evrimi, Robot protezler ve Modern tıpta kullanılan robotlar ve Bilgisayar Animasyonu konularını kapsar

Bu ders, yapay organlara giriş, kütle transferinin bu sistemlerdeki önemi, biyolojik sistemlerdeki temel reaksiyonları ve biyomalzeme bilgisini, yapay organ tasarımının temel prensiplerini ve uygulamalarını içermektedir.

Polimer bilimine giriş, polimerlerin özellikleri, polimerizasyon teknikleri, polimerlerin karakterizasyonu, polimerlerin biyomedikal uygulamaları, biyopolimerlerin işlenmesi, ilaç taşıma sistemleri, biyodegredasyon ve biyodeteriorasyon, kimyasal olarak sentezlenen biyopolimerler, doğal biyopolimerlerin üretimi ve uygulama alanları ve polymerlerin biyomedikal alanındaki geleceği konularını kapsar.

Ders, endüstride uygulamaya yönelik bakış açısıyla, temel tasarım araçlarını, ürün geliştirme yöntemlerini, test ve analizleri, imalat ve ilgili yönetmelikleri ile dokümantasyon usüllerini, kapsar.

Radyoaktivite, radyoaktif parçalanma tipleri, yarı-ömür hesaplamaları, x-ray kaynakları, radyasyon ölçümü, dozaj hesaplamaları, radyasyon güvenlik ekipmanları ve gamma kamera.

Bu ders biyonanopartiküllerin yapısını, biyonanoteknolojinin özelliklerini, uygulama alanlarını, üretim sürecini ve güncel yaklaşımlarını kapsar.

Bu ders, karakterizasyonun önemini ve farklı karakterizasyon yöntemlerinin kullanım alanlarını, karakterizasyonda dikkat edilecek noktaları ve konu ile ilgili güncel çalışmaları içermektedir.

Polimeraz Zincir Reaksyonu (PZR) metodunun tarihi ve prensiplerini, modern PZR tekniklerini, PZR için örnek hazırlama yöntemlerini, PZR protokolu kurma, primer ve prob tasarımını, sonuçların değerlendirilmesini içerir. PZR metrodu ile hangi genetik ve bulaşıcı hastalıkların modern moleküler tanısının nasıl yapıldığı da tartışılacaktır.

Ders; biyoistatistik ile ilgili temel kavramları ve çeşitlerini, verilerin sınıflandırılmasını, probleme yönelik uygun istatistiksel analizin seçimini, hipotez kurmanın ardından testin uygulanmasını ve ardından sonuçların değerlendirilmesi aşamalarını içermektedir.

Bu derste rasgele biyolojik sinyallerin gözlendiği rasgele süreçlerin tanıtımı, modellenmesi, durağan süreçler, doğrusal optimum (Wiener) filtreleme, doğrusal uyarlanır filtreleme, en dik iniş, LMS ve RLS öğrenme algoritmaları ve Kalman filtre teorisi bulunmaktadır.

Bu ders sayısal işaret işleme yöntem ve algoritmalarının bilgisayar ortamında MATLAB yazılımı kullanarak gerçeklenmesini kapsamaktadır. Ayrık zamanlı sinyal ve sistemlerin benzetimleri, Frekans analizi, Sistem analiz ve gerçeklenmesi, Sayısal filtre tasarımlarını ve biyomedikal mühendisliği uygulamalarını kapsamaktadır.

Bu ders, mikroakışkan ve mikro toplam analiz sistemleri (µTAS) yapıları, mikroelektriksel, mikromekanik ve mikrooptik sensörlerin temel tanımları ve ilkeleri ile tasarım özellikleri ve imalat teknolojilerini; MEMS, biyoMEMS ve bunların, Çip üzerinde Laboratuvar Analizi, vücuda yerleştirilebilir sensörler ve ilaç aktarımı dahil olmak üzere, biyomedikal amaçlı uygulamalarını kapsamaktadır.

Ders; dünya ve Türkiye için tıbbi cihazlar ile ilgili Dünya Sağlık Örgütü’nün önerilerini, merkezi yönetim politikaları ve kararlarını, tıbbi cihaz üreticilerinin ve ithalatçılarının uymak zorunda olduğu Tıbbi Cihaz Tüzüğü, Tıbbi Cihazlar için Kalite Yönetim Sistemi Prensipleri’ni ve benzeri yasal düzenlemeleri ve yönetmelikleri kapsar.

Öğrenme ve adopsiyon, Bayes karar teorisi, ayırıcı fonksiyonlar, parametrik teknikler, maksimum olabilirlik tahmini, Bayes tahmini, yeterli istatistik, parametrik olmayan teknikler, doğrusal ayırtaç fonksiyonlar, algoritma bağımsız otomatik öğrenme, sınıflandırıcılar, denetimsiz öğrenme, gruplaştırma.

Bilgisayarların en temel bileşenlerinden olan mikroişlemcilerin incelendiği bu derste mikroişlemcilerin temel kavramları ve çevirici ile bilgisayarın temel bileşenleri arasındaki ilişki; 80x86 işlemci mimarisi, 80x86 tabanlı çevirici dil programlama, bilgisayar organizasyonu, ve PC mimarisi konuları anlatılacaktır.

İleri otomatik öğrenme konularının anlatıldığı bu ders eğitme verilerinin toplanması, verilerden istatistiksel yapı çıkarımının öğrenilmesi, aşırı-uyma, parametrik modeller ve parameter seçimi, doğrulama, regresyon, sınıflandırma, parametrik olmayan modeller, gruplaştırma konularını kapsamaktadır.

Otomatik öğrenme, geçmiş deneyimleriyle otomatik olarak performanslarını iyileştiren bilgisayar programları ile ilgilenir. Yapay zeka, istatistik, bilgi kuramı, biyoloji ve kontrol teorisi gibi bir çok alandan ilham alan otomatik öğrenme dersinde aşağıdaki konular işlenecektir; hesaplamalı öğrenme teorisi, makine öğrenmesi kavramları, Bayes öğrenmesi, gözetimli öğrenme, sınıflandırma yöntemleri, regresyon yöntemleri, gözetimsiz öğrenme, gruplaştırma yöntemleri, yapay sinir ağları, pekiştirmeli öğrenme ve ileri makine öğrenmesi yöntemlerinin tartışılması.

Aşağıdaki konular ders programına dahil olacaktır: örnekleme ve bilgi teorisi, sayısal filtreleme ve ayrık Fourier dönüşümü, temel vektör ve matris işlemleri, sayısal optimizasyon temelleri, istatistiksel öğrenme teorisinin temelleri.

Dersin içeriğinde beslemeli sinir ağları, geri-yayılım, evrişimli sinir ağları, yineleyen sinir ağları, geri dönüşümlü sinir ağları, düzenleştirme, optimizasyon bulunmaktadır.

Bu ders imge oluşturma, işaret işleme, öznitelik tespiti eşleştirme, kesimleme, öznitelik tabanlı hizalama, hareketten yapı, yoğun hareket tahmini, görüntü dikme, hesaplamalı fotoğrafçılık, stereo uyuşma, üç boyutlu geri-çatma, görüntü-tabanlı renderleme ve tanıma konularını içerecektir.

Ders, temel yapay sinir ağları modelleri ve öğrenme algoritmalarını, algılayıcı YSA modellerini, LMS algoritmasını, geriyayılım öğrenme algoritmasını, radyal tabanlı fonksiyon ağlarını, destek vektör makinelerini, Kohonen’in kendini düzenleyen ağını, Hopfield ağlarını, yapay sinir ağlarının işaret işleme, örüntü tanıma ve kontrol uygulamalarını içermektedir.

Dersin içeriğinde iki boyutlu sinyaller olarak sayısal görüntüler; iki-boyutlu evrişim, Fourier dönüşümü, ve ayrık kosinüs dönüşümü; Görüntü işleme temelleri; Görüntü iyileştirme; Görüntü restorasyonu; Görüntü kodlama ve sıkıştırma bulunmaktadır.

Kulomb yasası, elektrostatik alan, potansiyel, elektrik akısı ve Gauss yasası. Vektörler ve elekromanyetik, elektrostatik, magnetostatik alan kavramları, değişik malzemelerde elektromanyetik alanlar; zamanla değişen alanlar için integral ve türev halinde Maksvel denklemleri ve Lorentz kuvvet yasası; potansiyel fonksiyonları; enerji birikimi, durağan ve yarıdurağan alanlar; Poisson ve Laplace denklemlerinin küresel ve silindirik coordinate sistemlerinde çözümleri; dielektrik malzeme ve sığa kavramı. Durağan elektrik enerjisi ve kuvvetleri. Düzenli elektrik akımları, Ohm ve Kirşof yasaları, elektrik yükünün sakınımı ve süreklilik denklemi. Joule yasası. BiotSavart yasası ve durağan manyetik alan. Amper yasası ve vektör manyetik potansiyel. Manyetik malzemeler, kuvvetler ve devir meydana getiren kuvvetler. Faraday yasaları, manyetik enerji, yer değiştirme akımları ve Maxwell denklemleri. Topak ve dağıtımlı devreler. Nakil hatlarında yansıma, iletim, zayıflama, dağılma ve yayılma olayları.

Dersin içeriğindeki konular arasında sürekli ve ayrık zamanlı dinamik denetim sistemlerinin analizi ve sentezi, geri—besleme kavramının tanıtılması ve avantajları, zaman ve frekans düzleminde performans ölçütleri, kararlılık, Routh ölçütü ve Nyquist kriteri, Root-locus tekniği ve çeşitli fiziksel sistemlerin denetimleri üzerine uygulamaları bulunmaktadır.

Bu derste işlenecek konular temel olarak sayısal sinyal işlemenin prensipleri ve uygulamalarını içermektedir. Sayısal sinyaller ve sistemlerin gösterimi, analizi, ve tasarımı; süreklizaman sinyallerin ayrıkzamanlı işlenmesi; Frekans bölgesi gösterimleri, Fourier dizileri ve dönüşümleri; ayıklama, aradeğerleme, ve örnekleme oranı değiştirme; özyineli (FIR) ve özyineli olmayan (FIR) süzgeçlerin zaman ve frekans bölgesi tasarım teknikleri; ayrık Fourier dönüşümü (DFT) ve hızlı Fourier dönüşümü (FFT); kısazaman Fourier analizi ve süzgeç bankaları bulunmaktadır.

Bu ders 8 ve 32 bitlik mikrodenetleyicilerin temel yapılarının ve çalışma prensiplerinin, G/Ç kapıları ve diğer çevre birimlerini, özel amaçlı yazmaçların tanıtımı; diğer mikrodenetleyicilerle ve ana bilgisayarla seri haberleşme, mikrodenetleyici içeren bir cihazın tasarlanması; baskı devre kartının tasarlanması; gömülü kodun hazırlanarak yüklenmesi ve cihazın uygulamaya yönelik test edilmesi basamaklarının tamamını kapsar.

Bu ders öğrencilere lineer denklem sistemlerinin çözümü, iterasyon metodları, interpolasyon, nümerik türev, nümerik integrasyon, lineer olmayan denklemlerin numerik çözümü, sıradan diferansiyel denklemlerin numerik çözümü, başlangıç ve sınır değer problemleri, sonlu farklar metodu ve mühendislik problemlerinde uygulamaları açıklar.

Bu derste aşağıdaki konular yer alacak ve pratik uygulamalara ağırlık verilecektir; optimizasyonun önemi,optimizasyon problemlerinde temel tanım ve olgular, doğrusal programlama teorisi, doğrusal olmayan programlama (kısıtlı ve kısıtsız optimizasyon problemleri, kısıtlı ve kısıtsız problemler için nümerik metodlar, kısmi diferansiyel (eliptik ve parabolik) denklemlerin nümerik çözümleri.

Bu derste ökaryotik hücrenin içsel organizasyonu, organel ve membran işlevi, hücre – hücre sinyali, hücresel taşıma ve salgılama, hücre dışı matris, hücre bölünmesi ve apoptoz işlenecektir. Ayrıca kök hücreler, doku rejenerasyonu ve onarımı ve iPSC teknolojisi anlatılacaktır.

Bu ders biyoteknolojinin temel konseptlerini ve nükleik asitlerin (DNA ve RNA) manipülasyonunda kullanılan yöntemleri kapsar. İlgili biyoetik konular da tartışılır. Bu ders biyoteknolojinin temel konseptlerini ve nükleik asitlerin (DNA ve RNA) manipülasyonunda kullanılan yöntemleri kapsar. İlgili biyoetik konular da tartışılır.

Embriyonik kök hücreleri, Kan kök hücreleri, Erişkin kök hücreleri, Doku mühendisliği, Hücre tedavisi, İlaç keşfi

Bu ders hücre ölümünün moleküler mekanizmaları, apoptoz, otofaji, nekroz, nekroptoz, lizozom-aracılı hücre ölümü, entoz, anoikis, ferroptoz, piroptoz, anastaz, mitotik ölüm ve immunojenik hücre ölümü konularının açıklanmasını kapsar.

Bu ders, biyolojik bilimler odağında, bilim ve araştırmadaki etik değerleri ele alacaktır. Öğrenciler, araştırmanın suistimal edilmesi, çıkar çatışması, bilimsel objektiflik, yayın ve bağımsız değerlendirme, fikri mülkiyet, etik karar verme, araştırmada ikili-kullanım, model organizma ve insanların bilimde kullanılması gibi yaygın etik tartışmaları ve etik prensipleri öğrenecektir.

Bu ders, mikrobiyal biyofilmlerin oluşumu, biyofilm oluşumunda sentezlenen hücre dışı polimerik maddenin yapısı ve görevleri, biyofilm oluşum ve dağılım süreçlerini düzenleyen çevresel sinyaller ve hücre içi ve hücreler arası sinyal ağları, yüzeylerde biyokirlenme, biyofilmlerin yol açtığı kronik ve implant ilişkili enfeksiyonları kapsamaktadır. Ayrıca bu ders, biyofilmlerle mücadele için geliştirilmiş güncel stratejiler hakkında da bilgi vermektedir.

Hücre sinyallenmesinin temel özellikleri. Hücre içi sinyal yapılarının karakterizasyonu: sinyal molekülleri, reseptörler, ikincil mesajcılar, efektörler, sinyal kompleksleri. Membran reseptörlerinin sınıflandırılması ve özellikleri. Hücre içi/nuklear reseptörler. Önemli sinyal yolakları.

Bu ders, doğal ve kazanılmış bağışıklığın özellikleri ile immün sistemin hücreleri hakkında bilgiler içermektedir. Ek olarak, öğrenciler antikor yapısı ve işlevleri, antijen sunumu ve tanıtımı, lenfosit aktivasyonu ve mikroplara karşı olan bağışıklık hakkında bilgiler öğreneceklerdir. Otoimmünite, transplantasyon, virüslere karşı olan immünite ve tümör immünolojisi konuları da işlenecektir.

Omurgalı rejenerasyon mekanizmaları, rejeneratif terapilerde kullanılan hayvan modelleri ve teknikler tanıtılacaktır.

Hücre kültürü, steril koşullar, primer hücre kültürü, hücre hatları, kök hücrelerin ve tümör hücrelerinin kültürü, üç boyutlu hücre kültürü tanıtılacaktır.

Bu ders gelişimi etkileyen ve hastalıkta bozulan gen kontrol mekanizmalarını açıklar. Ayrıca, epigenetik belirteçleri ve gen düzenlemesindeki farklılıkları belirleyen ilgili teknikleri içerir.

Genomik ve proteomik yaklaşımların tanımı ve uygulama alanları, yapısal genomik, işlevsel genomik ve karşılaştırmalı genomiğin kullanımı, canlıların genomlarının analizi, proteomik analizler. Rekombinant DNA yöntemleri, genetiği değiştirilmiş bitkiler ve hayvanlar ile kullanımları tanıtılacaktır.

Bu ders gen terapisinin temellerini, viral ve viral-olmayan gen aktarım tekniklerini, ve gen terapisinin bir tedavi seçeneği olarak nasıl kullanıldığının açıklanmasını kapsar.

Bu ders ilaç gelişimi ve üretimiyle ilgili yönetimsel süreci teknik ve hukuki boyuta vurgu yaparak örneklerle açıklamaktadır.

İnsan faktörleri mühendisliği insanoğlu ile en ilgili mühendislik dalıdır. İnsan faktörleri mühendisliği ergonomi olarak da anılmaktadır. İnsan faktörleri mühendisliği insanoğlunun kapasitesi ve limtlerini inceleyerek bu özelliklerin alet, makine, bilgisayar, otomobil, uçak, iş ve yaşam çevresi, iletişim sistemleri tasarımı, iyileştirilmesi, işletimi ile olan bağlarını inceler.

Bu ders IE 372 ve ISE 380 ile ilgili konuları kapsamaktadır.

Adi diferansiyel denklemlerin biyolojideki uygulamaları tanıtılacak ve nümerik yöntemlerle çözümleri incelenecektir.

Bu ders değişik alanlarda kulanılan istatistiksel verilerin incelenmesi için gerekli yöntemleri sağlamaktadır.

Bu dersin içeriğinde mekanik-elektronik arayüz elemanları (algılayıcılar ve eyleyiciler), dönüştürücü besleme devreleri, algılayıcılardan elde edilen sinyalleri düzeltmeye yarayan devreler, ölçüm uygulamalarında algılayıcı ve dönüştürücülerin yeri ve fiziksel değerleri bulunmaktadır.

Bu derste, Solidworks programı ile; 2D Çizim Teknikleri, 3D Katı Modelleme, Ortografik Projeksiyon, Kesit Alma Prensipleri, Makine Elemanlarının Montajı, Ölçülendirme, Toleranslar, 3D Modelden İmalat Resimleri Oluşturma konuları anlatılmaktadır.

Bu ders akışkanlar mekaniğinin temel kavramlarını, akışkanların özelliklerini, düzlemsel ve eğrisel yüzeylerde hidrostatik basınç kuvvetini, akışkan hareketindeki basınç değişimlerini, Bernoulli denklemini, momentum, kütle ve enerji denklemlerini, boyutsal analizi, borularda viskoz akışı, laminer ve türbülanslı akışları ve sürtünme kayıplarını kapsamaktadır.

Derste, bilimsel düşüncenin temel unsurları ve araştırmada etik konularla birlikte bilimsel bir proje yazmanın kilit noktaları biyomedikal araştırma kapsamında ayrıntılı olarak ele alınacaktır. Bilimsel düşüncenin temel öğeleri, gözlem, kritik soru sorma, test edilebilir bir hipotez geliştirme, veri toplama, analiz etme ve mantıksal bir sonuç çıkarmayı kapsayacaktır. Bilimsel bir proje yazmanın kilit noktaları olan başlık, amaç, literatür taraması, özgünlük, yöntem, proje ve risk yönetimi temel unsurlar olup bulguların raporlanmasını da içerir. Ders kapsamında etik konular da ele alınacaktır.

Bu ders Yapay Zeka’yı tanıtır. Bu derste hesaplamalı zekanın en temel elemanları olan teoriler ve algoritmalar incelenir.