Laboratori Integrat II

Objectius

En aquesta assignatura es treballen de forma integrada conceptes pràctics vistos prèviament en diferents assignatures per a la obtenció d'un producte biotecnològic. Concretament s'aprèn a muntar i posar a punt un bioreactor, a fer un creixement discontinu en un bioreactor i a induir l'expressió d'una proteïna. Posteriorment es veuen conceptes de tècniques instrumentals durant la realització d'un procés complert de purificació de proteïnes. Com que calen coneixements tant pràctics com teòrics i de càlcul sobre els bioreactors, és imprescindible que les persones que es matriculin d'aquesta assignatura prèviament hagin cursat Bioreactors o estiguin cursant aquesta assignatura paral·lelament a l'assignatura Laboratori Integrat II.

Aquesta assignatura té un format intensiu que consta de:

• 2 sessions d'introducció, organització i conceptes bàsics per entendre la pràctica amb tota la classe (5 h)
• 5 sessions seguides relacionades amb el muntatge, utilització del bioreactor, seguiment del cultiu i purificació (4,5 h/dia, tardes)
• 1 sessió d'anàlisi i discussió de resultats amb tot el grup classe (2 h)

Els objectius són:

1. Observar en tot moment les normes de seguretat i funcionament al laboratori.
2. Manipular bé els instruments d'ús rutinari en el laboratori i aplicar correctament la metodologia de treball adequada en l'aplicació de protocols de microbiologia i biologia molecular.
3. Dur un registre ordenat i intel·ligible de les activitats dutes a terme al laboratori.
4. Aprendre les etapes bàsiques d'un procés biotecnològic.
5. Aprendre la importància de mantenir l'esterilitat del cultiu.
6. Aprendre a muntar i posar a punt un bioreactor.
7. Comprendre i saber aplicar protocols de cultiu, inducció i purificació.
8. Aprendre a analitzar i tractar numèricament els resultats obtinguts.

Resultats d'aprenentatge

1. Utilitza centrífugues, cromatografia d'afinitat i realitza electroforesi.
2. Acobla un bioreactor a partir de les peces inicials.
   • Acobla un bioreactor amb els elements necessaris per utilitzar-lo en una aplicació concreta.
   • Prepara i esterilitza tot el material accessori al bioreactor.
   • Calibra els instruments de mesura i programa els dispositius de control en funció de les necessitats del cultiu.
3. Analitza i interpreta els resultats obtinguts, elabora també un informe de les pràctiques en què es descriuen i discuteixen els resultats.
   • Utilitza les equacions de cinètiques biològiques i de disseny de bioreactors per determinar diferents paràmetres de creixement en el bioreactor.
   • Compara els resultats obtinguts per diferents equips de treball.
   • Analitza i interpreta críticament els resultats no quantificables.
4. Treballa de forma adequada en un laboratori amb material biològic, la qual cosa implica que segueix les consideracions de seguretat, manipulació i eliminació de residus biològics i porta un registre anotat d'activitats.
   • Consulta i interpreta les fitxes de seguretat dels diferents reactivis utilitzats.
   • Classifica els residus per fer-ne una eliminació correcta.
   • Manté un registre d'operacions al llarg del cultiu.
5. Aplica les operacions bàsiques utilitzades per al disseny d'un procés bioindustrial.
6. Aplica un protocol per a l'obtenció d'un producte biotecnològic en un bioreactor.
7. Treballa en equip i fa una autoavaluació dels resultats.
8. Actua amb compromís i responsabilitat en situacions reals i habituals típiques de la professió.

Competències

Generals

• Actuar amb voluntat d'harmonitzar l'autonomia i la iniciativa personal amb el treball en equip en activitats multidisciplinàries.
• Combinar el coneixement científic amb les habilitats tècniques i els recursos tecnològics per resoldre les dificultats de la pràctica professional.

Específiques

• Aplicar les principals tècniques i metodologies per a la manipulació i modificació dels sistemes biològics.
• Interpretar resultats obtinguts al laboratori de biotecnologia a partir de l'aplicació correcta dels protocols i tècniques bàsiques del laboratori, utilitzant adequadament els instruments apropiats i d'acord amb les normes de seguretat establertes.
• Treballar de manera adequada en un laboratori, individualment i en grup, fent èmfasi en la seguretat, esterilització, manipulació, control de qualitat, eliminació de residus biològics i químics i registre anotat d'activitats.

Bàsiques

• Desenvolupar les habilitats d'aprenentatge necessàries per emprendre estudis posteriors amb un grau alt d'autonomia.
• Tenir la capacitat de recollir i interpretar dades rellevants (normalment dins de l'àrea d'estudi pròpia) per emetre judicis que incloguin una reflexió sobre temes importants de caràcter social, científic o ètic.

Transversals

• Esdevenir l'actor principal del propi procés formatiu amb l'objectiu d'aconseguir una millora personal i professional i d'adquirir una formació integral que permeti aprendre i conviure en un context respectuós amb la diversitat lingüística, amb realitats socials, culturals, de gènere i econòmiques diverses.

Continguts

1. Introducció a les bones pràctiques de laboratori
2. Muntatge i calibratge del bioreactor
3. Preparació i esterilització del material i reactius
4. Preparació de l'inòcul
5. Creixement del microorganisme en el bioreactor
6. Inducció de l'expressió de la proteïna recombinant
7. Seguiment del cultiu
8. Purificació del brou del cultiu
9. Anàlisi del producte obtingut mitjançant mètodes complementaris d'anàlisi de proteïnes
10. Discussió dels resultats del grup i de tota la classe
11. Preparació de la memoria de resultats per lliurar per grups

Avaluació

L'avaluació de l'assignatura es basa en un seguiment continu del treball acadèmic de l'estudiant al llarg del curs.

La nota final de l'assignatura (NF) és la mitjana ponderada de les notes de les activitats avaluables següents:

• Activitat 1. Examen parcial 1 (P0-P1): 10 % de la NF; activitat recuperable; RA avaluats: RA2, RA4, RA5, RA6
• Activitat 2. Examen parcial 2 (P2-P4): 15 % de la NF; activitat recuperable; RA avaluats: RA1, RA2, RA3, RA4, RA5, RA6
• Activitat 3. Examen final: 35 % de la NF; nota mínima per fer mitjana: 4,5; activitat recuperable; RA avaluats: RA3, RA5
• Activitat 4. Treball en grup: 30 % de la NF; nota mínima per fer mitjana: 4,5; activitat recuperable; RA avaluats: RA3, RA7
• Activitat 5. Desimboltura en les pràctiques i qualitat dels resultats: 10 % de la NF; activitat no recuperable; RA avaluats: RA4, RA7

El pes total de les activitats d'avaluació representa el 100 % de la nota final de l'assignatura.

Criteris específics d'assignatura

• Els exàmens parcials 1 i 2 es fan al laboratori el dia establert, segons el grup de què es formi part, són de tipus test i cal portar ordinador portàtil per fer-los.
• L'avaluació de la desimboltura al laboratori té en compte: el control d'assistència i puntualitat, la capacitat per treballar en equip, el compliment de la normativa de seguretat, que l'alumne sàpiga què ha de fer i altres ítems que es poden consultar dins el mòdul 0 de l'assignatura.
• L'assistència a les sessions de pràctiques és obligatòria per aprovar l'assignatura. Només es permet faltar injustificadament a una sessió.
• Per aprovar l'assignatura cal obtenir una nota final en què la mitjana ponderada de tots els ítems sigui igual o superior a 5,0.
• L'absència justificada a més del 50 % de les activitats pràctiques implica una qualificació numèrica de 0 de les pràctiques.
• El treball en grup és un treball en el qual s'inclouen i es discuteixen els resultats de la pràctica. Només se'n ha de lliurar un per grup. Si se suspèn, es pot revisar i tornar a lliurar abans del tancament d'actes.
• El lliurament amb retard del treball en grup implica una reducció de la nota d'aquest treball proporcional a la durada del retard.
• L'examen final es fa durant el període d'exàmens finals en una aula d'informàtica i s'avalua que se sàpiguen elaborar amb Excel les gràfiques, taules i operacions incloses en el treball en grup, així com que se sàpiga discutir sobre un gel. L'alumne ha de ser a l'aula presencialment.
• La nota de qualitat de resultats penalitza errades per falta de concentració o per no seguir el protocol com ara: la pèrdua o no càrrega de mostres, errors de procediment que afectin el cultiu de manera parcial o total, errors en la polimerització dels gels...

Criteris generals d'avaluació

• La tinença de telèfons mòbils o similars (smartphones, tauletes, etc.) durant la realització de les proves recuperables comporta una qualificació numèrica de 0 en la prova.
• La no compareixença o no presentació dins els terminis establerts a alguna de les activitats d'avaluació comporta una qualificació numèrica de 0 d'aquesta activitat. Aquesta qualificació es té en compte en el moment de calcular la nota final de l'assignatura.
• La nota final de l'assignatura s'obté ponderant, amb els percentatges respectius, les mitjanes aritmètiques de les diferents activitats.
• L'estudiant té l'opció de tornar-se a examinar de les proves recuperables suspeses. Les proves de recuperació es fan durant les últimes setmanes del semestre, destinades a aquesta funció, i no es pot recuperar més del 50 % de l'assignatura.
• Si es renuncia a accedir a la prova de recuperació es manté la nota assolida en primera instància.
• En les activitats no recuperables no s'exigeixen notes mínimes per poder calcular la nota final de l'assignatura.
• Només es qualifica l'assignatura amb "No presentat" si no s'ha comparegut a cap prova avaluable ni s'ha obtingut nota en cap de les activitats de l'assignatura.

Metodologia

La metodologia del projecte es basa en el desenvolupament d'una activitat docent de tipus eminentment presencial, fonamentada en un seguit de pràctiques guiades al laboratori.

Es contemplen diversos recursos i activitats, tant guiades com de treball autònom, que han de permetre als alumnes l'adequada consecució de les competències, destreses i coneixements associats als protocols que es desenvolupen al llarg de les pràctiques.

Bibliografia

Complementària

El professorat facilitarà les referències de la bibliografia complementària i de lectura obligatòria al llarg del desenvolupament de l'assignatura i a través del Campus Virtual.