BYM705 - BİYOLOJİK SİSTEMLERDE TAŞINIM OLAYLARI
| Dersin Adı | Kodu | Yarıyılı | Teori (saat/hafta) |
Uygulama (saat/hafta) |
Yerel Kredi | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BİYOLOJİK SİSTEMLERDE TAŞINIM OLAYLARI | BYM705 | Herhangi Yarıyıl/Yıl | 3 | 0 | 3 | 9 |
| Önkoşul(lar)-var ise | - | |||||
| Dersin Dili | Türkçe | |||||
| Dersin Türü | Seçmeli | |||||
| Dersin verilme şekli | Yüz yüze | |||||
| Dersin öğrenme ve öğretme teknikleri | Anlatım Soru-Yanıt | |||||
| Dersin sorumlusu(ları) | Prof. Dr. Mehmet Mutlu | |||||
| Dersin amacı | Aktarım kavramının biyolojik ve fizyolojik sistemlerde tanımlanması. Temel mühendislik bilimleri ile biyolojik uygulamalarının gösterirken, biyomühendislik öğrencilerine biyolojik bir süreçin aktarım ve tepkime işlemlerini anlamasında ve analiz etmesinde yardımcı olmak. Akışkanlar mekaniği, kütle aktarımı ve biyokimyasal etkileşimlere sahip fizyolojik ve biyolojik problemleri çözümlemek. Biyomedikal sistemlerdeki aktarım olaylarını modellemek ve/veya simulasyon çıkarmak. | |||||
| Dersin öğrenme çıktıları |
| |||||
| Dersin içeriği | Fizyolojik sıvıların akışkanlar mekaniği, Kütle aktarımı, Biyokimyasal etkileşimler ve tepkimeler ve kütle aktarımının etkisi, Organlarda ve tüm organizmada aktarım | |||||
| Kaynaklar | Transport Phenomena in Biological Systems / Edition 2 by George A. Truskey, Fan Yuan, David F. Katz | |||||
Haftalara Göre İşlenecek Konular
| Haftalar | Konular |
|---|---|
| 1. Hafta | Taşanım süreçlerinin biyolojik sistemlerde tanımlanması, Difüzyon, Konveksiyon, Etikleşimle birleşen yapıların aktarımı Fizyolojik aktarım sistemleri, Kardiyovasküler sistem, Solonom sistemi, Mide-Bağırsak sistemi, Karaciğer, Böbrekler, Bileşik organ |
| 2. Hafta | Fizyolojik akışkanlar mekaniğine giriş |
| 3. Hafta | Sakınım ilişkileri ve momentum denkliği, Akışkan kinematiği, Akışkanın akış hatları Sakınım ilişkileri ve sınır koşulları, Kütlenin sakınımı, Momentum denklikleri, kuvvetler, sınır koşulları |
| 4. Hafta | Sakınım ilişkileri ve momentum denkliği, Akışkan kinematiği, Akışkanın akış hatları Sakınım ilişkileri ve sınır koşulları, Kütlenin sakınımı, Momentum denklikleri, kuvvetler, sınır koşulları |
| 5. Hafta | Momentum denkliğinin uygulamaları, Kayan tabakada akışkan davranışı, basınç altında dar kanalda akış, basınç altında silindirik tüpten akış, Güç kanunu, dönen silindirlere arasında akış, Akış bilimi ve kan akışı |
| 6. Hafta | Akışkan taşınmasında sakınım denklikleri, Boyut analizi ve ölçekleme Kütlenin sakınımı denkliğinin üç boyutlu hali Kütlenin sakınımı denkliğinin genel hali, Sıkıştırılamayan akışkanlar için Kütlenin sakınımı denkliği, Doğrusal momentumun sakınım denk |
| 7. Hafta | Boyut analizi ve Boyutsuz gruplar |
| 8. Hafta | Arasınav |
| 9. Hafta | Karmaşık fizyolojik akışın analizinde yaklaşımlar Kütlenin sakınımı denkliğinin integral hali, Doğrusal Momentum denkliğinin integral hali, Bernoulli denkliği, Bernoulli denkliğinin stenotic kalp kapakçıklarına uygulanması |
| 10. Hafta | Mühendislik Bernoulli denkliği, Viskoz kayıpların etkisi ve zamana bağlı enerji değişimleri, Sınır katmanı teorisi, İntegral momentum denkliklerinin sınır katmanında uygulaması, Yağlama teorisi, Peristaltik pompalar |
| 11. Hafta | Dolaşımda akışkan davranışı ve dokular, Silindirik borularda salınımlı akış, giriş uzunlukları, kavisli borularda akış, dallanan borularda akış |
| 12. Hafta | Özel arterlerde akış, Karotid arter, aort, damar esnekliğinin etkisi, coroner arter, arterlerde akış dinamiği ve damar sertliği, kalp kapakçığı kan dinamiği, suni kalp kapakçıkları, doğutan olan kalp anomalilerinin düzenlenme cerrahisi |
| 13. Hafta | Biyolojik sistemlerde kütle aktarımı Seyreltik çözelti varsayımı, kütlenin sakınımı kanunu ve karışımlar Fick?in difüzyon kanunları ve seyreltik çözeltiler Proteinlerin taşınım özellikleri Stokes?Einstein denkliği |
| 14. Hafta | Biyokimyasal etkileşimlerde kütle aktarımı Kütle aktarımı ve biyokimyasal etkileşimler, kimyasal kinetik ve reaksiyon mekanizmaları, reaksiyon hızları, birinci dereceden tepkimeler, ikinci dereceden tersinmez tepkimeler, tersinir tepkimeler, enzim ki |
| 15. Hafta | Genel sınava hazırlık |
| 16. Hafta | Genel sınav |
Değerlendirme Sistemi
| Yarıyıl içi çalışmaları | Sayısı | Katkı Payı % |
|---|---|---|
| Devam (a) | 0 | 0 |
| Laboratuar | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 |
| Derse Özgü Staj (Varsa) | 0 | 0 |
| Ödevler | 4 | 20 |
| Sunum | 0 | 0 |
| Projeler | 0 | 0 |
| Seminer | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar | 1 | 30 |
| Genel sınav | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı | 1 | 50 |
| Yarıyıl Sonu Sınavının Başarı Notuna Katkısı | 1 | 50 |
| Toplam | 100 | |
AKTS (Öğrenci İş Yükü) Tablosu
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi | Toplam İş Yükü |
|---|---|---|---|
| Ders Süresi | 14 | 3 | 42 |
| Laboratuvar | 0 | 0 | 0 |
| Uygulama | 0 | 0 | 0 |
| Derse özgü staj (varsa) | 0 | 0 | 0 |
| Alan Çalışması | 0 | 0 | 0 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön Çalışma, pekiştirme, vb) | 14 | 7 | 98 |
| Sunum / Seminer Hazırlama | 0 | 0 | 0 |
| Proje | 0 | 0 | 0 |
| Ödevler | 4 | 15 | 60 |
| Ara sınavlara hazırlanma süresi | 1 | 30 | 30 |
| Genel sınava hazırlanma süresi | 1 | 40 | 40 |
| Toplam İş Yükü | 34 | 95 | 270 |
Dersin Öğrenme Çıktılarının Program Yeterlilikleri İle İlişkilendirilmesi
| D.9. Program Yeterlilikleri | Katkı Düzeyi* | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 1. Temel bilimleri, matematik ve mühendislik bilimlerini üst düzeyde anlayabilme ve uygulayabilme, | X | ||||
| 2. Disiplin içi ya da disiplinler arası takım çalışması yapabilme, araştırma yapabilmek için gerekli yöntemleri ve becerileri üst düzeyde kazanma, | X | ||||
| 3. Uzmanlık alanındaki güncel fikirlerin ve gelişmelerin eleştirel analizini, sentezini ve değerlendirmesini yapma, | X | ||||
| 4. Bilime veya teknolojiye yenilik getiren, yeni bir bilimsel yöntem veya teknolojik ürün/süreç geliştiren ya da bilinen bir yöntemi yeni bir alana uygulayan kapsamlı bir çalışma yapabilecek yeterliliğe sahip olma, | X | ||||
| 5. Bilimsel çalışmaların çıktılarını ulusal veya uluslararası akademik ortamlarda yayınlayarak, bilim ve teknoloji literatürüne katkıda bulunma, | X | ||||
| 6. Bilimsel, teknolojik, sosyal ve kültürel gelişmeleri değerlendirme ve bilimsel tarafsızlık ve etik sorumluluk bilinciyle topluma aktarma, | X | ||||
| 7. Uzmanlık alanında bir yabancı dili en az Avrupa Dil Portföyü C1 Genel Düzeyinde kullanarak ileri düzeyde yazılı, sözlü ve görsel iletişim kurma ve tartışma, | X | ||||
| 8. Biyolojik sistemlerdeki sorunlara mühendislik çözümlerinin ve uygulamalarının etkilerini anlama ve hukuksal sonuçları hakkında farkındalığına sahip olma | X | ||||
*1 En düşük, 2 Düşük, 3 Orta, 4 Yüksek, 5 Çok yüksek