العلوم الطبية الحيوية (مع السنة التأسيسية)

البيانات الضخمة – هي عبارة قد يجادل الكثير من الناس بأنها مفرطة الاستخدام، أو على الأقل لا تستخدم دائمًا في السياق المناسب. لذلك ما هو عليه حقا؟ كيف يتم صنعها وكيف نفهمها؟

ستتعلم كيف أن البيانات الضخمة ليست وفيرة فحسب، بل هي مجال متنامٍ في العديد من جوانب مجتمعنا بدءًا من الشرطة والحفاظ على البيئة وحتى الصحة والمعلوماتية الحيوية. تستكشف كيفية استخدام المجموعات والمجتمعات للبيانات الضخمة ومشاركتها للمساعدة في الحفاظ على سلامتهم في مناطق الكوارث حول العالم. تبدأ في تقدير الدور الذي تلعبه البيانات في المساعدة على فهم العلاقات المجتمعية في المجتمع، بدءًا من الكشف عن الشبكات الإجرامية وتتبع تفشي الأمراض وحتى تطوير فهم أعمق لبيئتنا.

قد تنتهي البيانات بتنسيق جدول بيانات إطار البيانات ولكنها لا تبدأ من هناك. غالبًا ما يتم إنشاؤه من خلال تفاعل الأشخاص والحيوانات مع بعضهم البعض ومع التكنولوجيا. أنت تستكشف كيفية قيام محركات البحث بجمع وتخزين البيانات التي نحتاجها للمساعدة في إجراء التنبؤات، أو تعزيز عملية صنع القرار، أو ببساطة لفهم احتياجات المجتمع بشكل أفضل.

تقدم هذه الوحدة نظرة عامة على المفاهيم الأساسية في الكيمياء وتطبيقاتها في سياق علوم البيئة والحياة

الكيمياء هي دراسة بنية العناصر والمركبات وخصائصها وتفاعليتها، و يلعب دورًا رئيسيًا في جميع العلوم الفيزيائية والحياتية والتطبيقية. تشمل المواضيع التي يتم تناولها بنية الذرة، والجدول الدوري، والروابط الكيميائية، والتفاعل الكيميائي، والعلوم البيئية، والكيمياء الجيولوجية الحيوية، والتلوث، والكيمياء الخضراء وتغير المناخ.

تعتمد هذه الوحدة على سلسلة من الجلسات المعملية. تركز الجلسات الأولى على المهارات الأساسية المهمة، مثل كيفية العمل بأمان في بيئة عملية وكيفية توثيق العمل العملي بشكل صحيح. ويلي ذلك سلسلة من الجلسات بناءً على اهتماماتك الأكاديمية الأوسع بما في ذلك أساسيات الفحص المجهري، والتعامل مع الكائنات الحية الدقيقة، والتعامل الآمن مع الطعام، واستخدام الأواني الزجاجية الحجمية، والتحقق من معايرة القاعدة الحمضية.

تركز على كيفية مساعدة العلم في معالجة بعض التحديات العالمية الكبرى التي تواجه المجتمع. يمكّنك المشروع الجماعي من تطوير إجابات مبتكرة لبعض أكبر القضايا في عصرنا بناءً على الصحة والرفاهية والمجتمعات المرنة والآمنة والاقتصاد الرقمي والإبداعي والبيئات المستدامة والتعلم للقرن الحادي والعشرين. تعكس المواضيع تركيز الجامعة على الأبحاث التي تواجه الخارج والتي تحدث فرقًا حقيقيًا وعمليًا في حياة الناس ونجاح الشركات والاقتصادات.

أنت تستكشف تنوع الحياة على الأرض ومفهوم التطور. أنت تفكر في نظرية داروين للتطور من خلال الانتقاء الطبيعي لتوضيح العلاقات بين الأنواع، ومبادئ التصنيف والتكاثر، وكيفية ارتباطها بالشجرة التطورية.

ستتعرف على العمليات الفسيولوجية، والتنظيم الخلوي، والتوازن، والتمثيل الغذائي، والنمو، والتكاثر، والاستجابة للمحفزات والتكيف - جميع السمات المميزة للكائنات الحية التي تقوم بتجهيز الأنواع المتنوعة للبقاء والازدهار.

ستكتسب تقديرًا لكيفية ارتباط المعرفة بقضايا الصحة والمرض بالمجتمع الحديث. أنت تركز على علوم الحياة من منظور إنساني، وتطور فهمًا لعلم الأحياء البشري وتستكشف دور تخصصات علوم الحياة المختلفة ولكن المترابطة في الحياة الحديثة. أثناء مراجعة علوم الحياة من سياق متعدد التخصصات، فإنك تقوم بفحص أجهزة الجسم البشري الرئيسية - القلب والأوعية الدموية، والجهاز التنفسي، والإخراج، والغدد الصماء، والجهاز العصبي، والجهاز الهضمي، والهيكل العظمي والإنجابي.

تكتسب معرفة أساسية ببنية الجسم البشري وتربط هذه المعرفة بفهم الآليات المرتبطة بمراقبة وتنظيم العمليات الفسيولوجية لأنظمة الأعضاء الرئيسية في الجسم. سيسمح لك ذلك بتطوير القدرة على تطبيق المعرفة وتقييمها وتفسيرها لحل المشكلات في التخصص. يمكنك أيضًا تطوير سياقات تطبيقية للمعرفة مثل إنشاء ملفات تعريف بيولوجية لتحديد الهوية البشرية بما في ذلك الجنس والعمر عند الوفاة وتحديد القامة والتقارب البيولوجي. سيتم تسليم الوحدة من خلال المحاضرات والتعلم بمساعدة الكمبيوتر من خلال الأنشطة والمختبرات التفاعلية على شبكة الإنترنت.

سوف تقوم بتطوير فهم المفاهيم الأساسية اللازمة لدعم الدراسات اللاحقة في الكيمياء والكيمياء الحيوية والعلوم الطبية الحيوية والبيولوجيا الجزيئية. يعد بناء المبادئ الأساسية للكيمياء أمرًا ضروريًا لفهم الأنظمة البيولوجية المعقدة. ستقدم هذه الوحدة أساسيات الكيمياء وتربطها بالجزيئات الحيوية الرئيسية والعمليات الكيميائية الحيوية التي تشكل أساس الحياة.

يمكنك زيادة فهمك للعمليات البيولوجية على المستوى الخلوي. سوف تستكشف بنية الخلايا حقيقية النواة ووظيفتها مع التركيز على الجزيئات والثدييات، وستتعرف على انقسام الخلايا ودورة الخلية، والتنظيم الجيني للخلايا، وتكرار الحمض النووي والتعبير الجيني. سيتم دعم استكشافك لهذه الجوانب من البيولوجيا الخلوية والجزيئية من خلال سلسلة من الجلسات المعملية.

ضمن هذه الوحدة، يمكنك التعرف على المهارات المعملية الجيدة واستخدامها وإظهارها في مختبر الطب الحيوي. يمكنك تطوير فهمك لدور عالم الطب الحيوي ومجموعة المهارات المرتبطة بالممارسات المخبرية الجيدة، بما في ذلك المعرفة بإجراءات الجودة.

تتعرف على مجموعة من الكائنات المجهرية بما في ذلك البكتيريا والفيروسات والفطريات والأوالي، وبنية الخلايا الميكروبية ووظيفتها، والنمو الميكروبي، والتنوع الميكروبي، وأهمية الميكروبات في البيئة والصناعة وصحة الإنسان.

يمكنك الحصول على نظرة عامة عن الأنسجة الطبيعية وعلم الخلايا للأعضاء والأنظمة الرئيسية في جسم الإنسان والعوامل الجزيئية والخلوية التي تدعم علم الأمراض الشائعة. يتم فحص أسباب وآليات ومدى المرض، بالإضافة إلى التكيف مع الإصابة، مثل موت الخلايا المبرمج والنخر (موت الخلايا أو الأنسجة الحية)، والبلعمة الذاتية، والالتهاب، والتئام الجروح، والأورام (نمو جديد غير طبيعي للخلايا).

أنت تركز على علاج الأمراض والوقاية منها. أنت تدرس طبيعة الآثار الضارة للأدوية والمواد الكيميائية الأخرى على الأنظمة الحية. تستكشف علاجات الأمراض في الأعضاء الرئيسية وتأثيرات الأدوية المستخدمة في العلاج الكيميائي.

تستكشف التقنيات المختلفة المستخدمة في مختبر الطب الحيوي للمساعدة في تحديد سبب المرض. ستقدم الوحدة الإجراءات المتبعة في تحضير الأنسجة ومعالجتها وتلطيخها لاستخدامها في تشخيص الأمراض والأبحاث التجريبية. سيتم تقديم تقنيات علم الأمراض الخلوية مثل القطع المجهري، والفحص المجهري، والصبغ، والكيمياء المناعية فيما يتعلق بالتغيرات في وظائف الخلايا والأنسجة والأعضاء في الأمراض المختلفة.

لقد تعرفت على التطورات الحديثة التي حدثت في فهمنا لبيولوجيا الإنجاب والنمو البشري. تقوم بفحص عملية التطور البشري بدءًا من تكوين الأمشاج (تكوين الأمشاج) وحتى الولادة وتحديد الاضطرابات الوراثية. واستكمالًا لذلك، ستتعرف على كيفية تطبيق هذه المعرفة في مجالات الخلايا الجذعية والتلقيح الاصطناعي والاستشارة الوراثية.

ستكتسب فهمًا واسعًا لعملية التمثيل الغذائي البشري والغدد الصماء والكيمياء الحيوية السريرية. يتم فحص عملية التمثيل الغذائي، وهي العمليات الكيميائية التي تحدث في الكائنات الحية، في سياق استقلاب الكربوهيدرات والدهون، والتنفس الخلوي واستقلاب الأدوية. يتم تناول علم الغدد الصماء، وهو دراسة الدور الفسيولوجي للهرمونات، بالتفصيل، بما في ذلك مراجعة الآليات التي يقوم عليها عمل الهرمونات، وأدوار الرسل الثاني واضطرابات نظام الغدد الصماء. تعد حركية الإنزيمات وتنظيم الإنزيمات أيضًا موضوعًا مهمًا.

ستستكشف الوحدة أيضًا الطرق المستخدمة لجمع وقياس وتحليل العينات السريرية في مختبر الطب الحيوي. ستغطي أيضًا مبادئ وتطبيقات تحقيقات الكيمياء الحيوية السريرية المستخدمة في فحص الأمراض وتشخيصها وعلاجها ومراقبتها.

تكتسب أساساً متيناً لجهاز المناعة ودوره في الحماية من الكائنات الحية الدقيقة والحفاظ على صحة الإنسان. سوف تتعرف على التنظيم الوظيفي للجهاز المناعي، والخلايا المناعية والوسطاء الكيميائيين، والأجسام المضادة، والعمليات الخلوية المتعلقة بالاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية.

تقدم لك هذه الوحدة مجموعة من مفاهيم وتقنيات البيولوجيا الجزيئية الحديثة. سيتم تناول البيولوجيا الجزيئية العامة والبيولوجيا الجزيئية للأمراض الوراثية واستخدام البيولوجيا الجزيئية لتطبيقات مثل إنتاج البروتينات المؤتلفة وتطبيقات الطب الشرعي للعلوم الطبية الحيوية. يعتمد العصر الجديد للبيولوجيا الجزيئية على تسلسل الجينات/الجينوم، وتحليل التسلسل، ومعالجة التسلسل. سيتم إعطاؤك مقدمة شاملة لمبادئ تحليل التسلسل وكيف أحدثت هذه التقنيات ثورة في جميع مجالات البيولوجيا الجزيئية. سيتم إيلاء اهتمام خاص لتقنية PCR. ستقدم الوحدة أيضًا مفاهيم المعلوماتية الحيوية حول تصور وتحليل بيانات تسلسل الحمض النووي، بالإضافة إلى تحليل البيانات الجزيئية الأساسية. سيتم تسليم محتوى الوحدة من خلال سلسلة من المحاضرات التفاعلية التي ستسمح للطلاب باكتساب نظرة ثاقبة على الجوانب النظرية للبيولوجيا الجزيئية والمعلوماتية الحيوية. ستقدم سلسلة من الجلسات العملية المخبرية التقنيات الأساسية التي تكمن في قلب علم الأحياء الجزيئي الحديث مثل تنقية الحمض النووي، وتفاعل البوليميراز المتسلسل، والهضم المقيد، وتحليل الحمض النووي عبر هلام الاغاروز، والتسلسل.

يمكنك استكشاف وظيفة واختلال الأنظمة والأعضاء والأنسجة عن طريق قياس المؤشرات الحيوية البيوكيميائية. سوف تستكشف التقنيات التحليلية الحديثة المستخدمة لقياس العلامات البيوكيميائية التي تساعد في تشخيص الأمراض وعلاجها ومراقبتها. يمكنك أيضًا استكشاف طرق مراقبة الأدوية العلاجية بما في ذلك تلك المستخدمة للتحقيق في تعاطي المخدرات.

ستتعرف على الاضطرابات الوراثية، بما في ذلك تشوهات الكروموسومات، واضطرابات الجين الواحد، والعيوب الخلقية ذات المكون الوراثي، وما إلى ذلك. وسوف تتعلم كيفية تطبيق المعرفة الوراثية على الاضطرابات التي تظهر لدى المرضى. تعتمد الوحدة بشكل كبير على الحالات، مما يعني أن جميع المفاهيم ستكون مرتبطة بشكل مباشر بالمرضى طوال الوقت.

تأكيدسيعتمد على تقنيات جديدة وحالية مثل تسلسل الجيل التالي والتطورات في تحليل NHS للاضطرابات الوراثية، مثل تسلسل الجينوم الكامل لجميع الأطفال المصابين بأمراض خطيرة ومرضى سرطان الأطفال الذي تم تنفيذه مؤخرًا. سيتم دمج المناقشات حول الأخلاقيات المتعلقة بتسلسل الجينومات الكاملة، وتحديد الاضطرابات الوراثية، وفحص الاضطرابات الوراثية في جميع أنحاء الكتاب.

تقوم بدراسة أصل وتكوين جميع أنواع خلايا الدم المختلفة (الحمراء والبيضاء والصفائح الدموية) في الجسم، وأدوارها في الوظيفة الطبيعية، وكيفية خللها في اضطرابات الدم، بما في ذلك سرطانات الدم. سوف تتعلم عن فصائل الدم، والأجسام المضادة، وغيرها من الاعتبارات الهامة في عمليات نقل الدم وكذلك زرع الأعضاء. كما سيتم تغطية التخثر والاضطرابات المرتبطة به.

سيتم إجراء بعض هذه المحاضرات والتطبيقات العملية بواسطة محاضرين خارجيين (بما في ذلك موظفي هيئة الخدمات الصحية الوطنية ومن الشركات المحلية). ستتدرب الجلسات العملية على تحضير أفلام الدم وتحديد الاضطرابات (أمراض الدم)؛ تحديد فصائل الدم والأجسام المضادة في عينات الدم والتعرف على من يمكن التبرع بدمه ولمن (علم نقل الدم)؛ واختبار عوامل التخثر.

تستكشف كيف يمكن استخدام علم الأحياء الدقيقة السريري الحديث لاكتشاف الأمراض المعدية وتشخيصها والسيطرة عليها. أنت توسع فهمك للأساس الجزيئي للتسبب في المرض الميكروبي وتسمح لك باستكشاف كيفية استخدام تقنيات البيولوجيا الجزيئية الحديثة لتحديد طبيعة التفاعلات بين المضيف ومسببات الأمراض.

تقوم بإكمال تحقيق متعمق ومستقل في جانب متخصص من مجال دراستك. ستجمع في مشروعك مجموعة من المهارات العملية والأكاديمية التي تم تطويرها في سنوات الدراسة السابقة. وبغض النظر عن طبيعة المشروع، فإن هذه العملية بمثابة تجربة أساسية تتطلب التحليل والتقييم النقدي للبيانات بالإضافة إلى التفكير النقدي في المخاطر المحتملة والقضايا الأخلاقية والأخلاقية. سيتضمن هذا العمل مساهمة فردية كبيرة من جانبك. سيتم دعمك من خلال تعيين أحد أعضاء هيئة التدريس كمشرف على أبحاثك. سيكونون بمثابة مرشدين ويرشدونك خلال تطوير مشروعك البحثي وإكماله.

أخيرًا، ستقوم بتوصيل بحثك المستقل من خلال إنتاج ملصق بحثي ومقال صحفي للسماح لك بتطوير المهارات الأساسية التي تعكس الممارسة المهنية عند تقديم الأبحاث في المؤتمرات العلمية وللنشر.