Organik ve inorganik biyomalzemelerin (polimer, metal, seramik) özellikleri. Moleküllerin ve hücrelerin biyomalzemelerle interaksiyonları. Biyomalzemelerin vücutla uyumluluğu. Yapay organların biyolojik duyarlılığı.
Endüstriyel mikrobiyolojinin uygulama alanları, mikroorganizmaların izolasyonu, seçimi ve kültür muhafazası, mikroorganizmaların gelişme parametreleri ve fermantasyon teknolojisindeki önemi, organik. asitler, amino asitler, vitaminler ve enzimlerin fermantasyon ile üretilmesi, genetik modifikasyon ve uygulamaları, starter kültürlerin özellikleri ve gıda endüstrisinde kullanımı, endüstriyel enzimler ve uygulama alanları, alkollü içkiler, geleneksel fermente ürünler.
Enerji üretim tekniklerinin incelenmesi; günümüzde kullanılan enerjilerin çevre ve ekonomiye olan etkileri; Su gücü, rüzgar enerjisi, dalga enerjisi, gelgit enerjisi, okyanus ısıl enerjisi, jeotermal enerji, biyokütle enerjisi, enerji depolama. Enerji üretim sistemlerinin günümüzde sürdürülebilir olması anlamında incelemeler.
Yüzeye adzorpsiyon, adzorpsiyonda yapısal ve dinamik süreçler, adzorpsiyon termodinamiği, katalizör karakterizasyon metotları, gözenek yapıları ve yüzey alanı, kataliz için yüzey kimyası, metaller, çok iyi dağılmış katalizörler, enerji üretimi ağırlıklı endüstriyel örnekler
Ham petrolün ve biokütlenin rafineri işlemleri; ham petrol için distilasyon, katalitik ve termal kırma, yakıt iyileştirme ve diğer yan ürün işlemleri, biokütle için gazlaştırma, piroliz, transesterleştirme, yoğunlaştırma işlemleri; rafineri işlemleri için ekonomik ve çevresel etkenler.
Rekombinant DNA teknolojisi; enzimler ve biyomoleküller; moleküler genetik; mikroorganizmaların ticari kullanım alanları; biyoayrışma teknikleri; transgenik teknolojisi; Gen terapisi; Biyoyoteknolojinin çevre, tarım ve ilaç sektöründe uygulamaları
İlaç tasarımı, hastalığa neden olan bir hedefin (DNA, RNA, proteinler) aktivitesini durdurmak için belirli bir bölgeye yapışacak uygun bir ilaç molekülü oluşturma yöntemidir. Bu derste, böyle bir molekülün bilgisayar ortamında elde edilişi ele alınacaktır. İşlenecek konular: Hedef üzerindeki aktif bölgenin tayini. İlaç-reseptör etkileşmelerini kontrol eden kuvvetler. İlaç kütüphanelerinin taranması yöntemleri. İlaç yapışma enerjilerinin tayini için değişik yazılımların kullanılması. Kılavuz molekülün elde edilmesi ve geliştirilmesi. Başarılı ve başarısız olmuş ilaçların incelenmesi.
Biyomoleküllerin yapı, işlev ve dinamikleri arasındaki ilişkiler. Biyomoleküller ile ilgili veri tabanlarının incelenmesi ve hesaplamalı yöntemlerin moleküler etkileşimlerin ve ağlarının incelenmesindeki uygulaması. Hesaplamalı modelleme yöntemlerinin ve dinamiklerinin incelenmsi.
Roket tepki sistemlerinin tasarım ve analizi. Roket sistemlerindeki temel fizik ve kimya prensipleri işlenecektir. Dersin konsantrasyonu kimyasal roketler üzerine olacak ve sıvı, katı, hybrid sistemlerin tasarım ve analizini içerecektir. Elekrik ve nükleer roket sistemleri de ders kapsamı dahilindedir. Ayrıca fırlatma sistemlerinin temel tasarım ve optimizasyon ilkeleri ile yörünge hesaplamaları işlenecek konular arasındadır.
Kimyasal ve biyolojik sistemlerin modellenmesi. Kararlı ve geçiçi hal modellemesi ve simülasyonu. MATLAB ile uygulama örnekleri. Stokiyometrik ilişkiler ve değişmeler, kinetik modelleme, reaktörler, faz denge hali, kademeli temas sağlayan ayırma işlemleri, kütle aktarım hızları, difüzyon ve konveksiyon ile kütle aktarımı, parametre bulma.
Biolojik ve sentetik nano-yapıların kendiliğinden organizasyonunu belirleyen moleküller arası kuvvetler. Güçlü ve zayıf thermodinamik açıdan incelenmesi. Kendiliğinden Organize olan sistemler: Miceller, Bilayerlar, ve Biyolojik zarlar. Bu tip sistemlerin hesaplamalı yöntemlerle incelenmesi.
Enerji üretiminde kullanılan ileri nanoyapılı malzemeler, yakıt pilleri için membran elektrot üniteleri, fotovoltaik cihazlar, ısı ve akustik yalıtım için nanogözenekli malzemeler, lityum iyon pilleri gibi enerji depolama cihazları
Moleküler, hücresel ve doku mühendisliğinin temel prensiplerini ve uygulamaları. Temel doku mühendisliği teknikleri. Doku mühendisliği prensiplerinin problemlerin çözümü için kullanmaılması. Doku mühendisliği kullanılarak geliştirilmiş cihaz veya malzemelerin organ nakli metotları. Hücre ve yapı iskelesi hazırlamanın yöntemleri. Seçilen büyüme faktörlerinin ve genlerinin yapı iskelesine dahil etmenin mantığı.
Kimya mühendisliği uygulamalarında molekül modellemenin temel prensipleri; nano gözenekli yapılarda yüzeye tutunma ve difüzyonun moleküler simülasyonu; molekül dinamiklerinin gas taşınım simülasyonunda uygulanması; Monte Carlo yöntemlerinin denge ayırımlarında uygulanması, molekül modelleme ile zeolit ve metal-organik yapıların gas muhafazası için modellenmesi.
Öğrencilerin fen ve mühendislik bilgilerini bir kimya ve biyoloji mühendisliği projesinde uyguladıkları bir tasarım dersi. Gerçekçi koşullar ve kısıtlar altında bir grup projesinin geliştirilmesi, tasarımı ve yönetimi. İletişim, takım çalışması ve sunum becerilerine ağırlık verilir.
Akışkanlar mekaniği; momentum transferi ve hız dağılımları; sabit sıcaklıktaki sistemlerde enerji ve kütle transferi; sıcaklık ve konsantrasyon dağılımları; kimyasal tepkimeler içeren kütle transferi; kimyasal ve biyolojik sistemlere uygulamaları.
Klasik termodinamik, entalpi, entropi, serbest enerji, denge konumlari, istatistik termodinamige giris, malzemele ozelliklerinin tanimlanmasi. Kinetik surecler. Isi, kutle ve enerji difuzyonu. Dinamik surecler ve donusumler.
Kuçük moleküllerle polimerlerin farklılıkları, termosetler, termoplastlar, moleküler yapı ve özellikler arasındaki ilişkiler, belli başlı polimerler, çok moleküllü yapılar, kompozıtler, kopolimerler.
Polimer sentezi ve özellikleri. Polimer reolojisi, fabrikasyon metodlari ve mühendislikteki uygulamalar.
Mikrobiyal fizyolojiye giriş; mikroorganizmalarda metabolik yolaklar ve ürünler; Endüstride kullanılan mikroorganizmalar; Endüstriyel düzeyde mikroorganizma büyütme teknikleri