Gen dizileri, DNA ölçümleri, protein profilleri, hücre sinyal ağlari ve metabolik aktivitelerden elde edilen büyük veritabanlarinin sistematik ve bilimsel analizi. Genetik regülasyon ve hücre işlevinin açıklanması.

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

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.

Yaşayan sistemlerdeki moleküler şebekelerin sayısal olarak anlatımı. Büyük ölçekli teknolojiler (genom dizinleri, DNA mikroçiplerini, proteomiks ve ilaç tasarımı), transkripsiyonel kontrol şebekeleri, sentetik biyoloji ve sinir ağları. Bu konular giriş seviyesindeki moleküler ve yapısal biyoloji, termodinamik, istatistik ve otomatik öğrenme dersleri ile desteklenecektir.

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.

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.

Master derecesi için özgün araştırmadan kaynaklı tez yazımı

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 incelenmesi.

Yazın yeteneklerini olduğu kadar önemli okuma ve düşünme yeteneklerini de geliştirecek olan yazın dersidir. Ders hedeflerine okuma, yazma ve sınıf içinde ve dışında olmak üzere tartışmalarla ulaşılacaktır. Öğrenci performansı Yeterli/Yetersiz olarak değerlendirilecektir.