Mikroskop yöntemlerine giriş ve saglık bilimleri için uygulamaların geliştirilmesi, optik ile ileri düzeyde görüntü alma, canlı hücre görüntüleme, floresan, konfokal ve çoklu-foton mikroskop uygulamaları, optogenetiğe giriş ve gelecekteki uygulamaları, optik spektroskopisi, floresan rezonans enerji transferi ve biyosensörler, tek molekül görüntüleme, difraksiyon limitinin altında yüksek çözünürlük ve uygulamaları, Brownian hareketi, difüzyon ve transport mekanizmaları, biyolojide görüntü ve video analizi, görüntü işleme algoritmaları, temel bileşenler analizi ve istatistik ile biyolojik sistemlerin çözümü.

Kauçuk elastisitesinin klasik teorileri, tek zincir elastisitesi, zincirlerarası etkileşmeler, moleküler dolaşıklık, gerilme ve şekil değiştirme bağıntıları, jellerin şişmesi, kritik olaylar ve faz dönüşümleri, elastomerlerin termoelastık davranışı, hesaplamalı alanlar.

Yüzey ve arayüzey biliminin temel fiziko-kimyasi; arayüzeylerde etkilesmeler; yüzey termodinamigi, yapi ve icerigi, yüzeye fiziksel ve kimyasal yapisma; sivi arayüzeyleri; koloidler; amfifilik sistemler; polimer malzemelerde ve kompozitlerde arayüzeyler; sivi kaplama sürecleri.

D-grup geçiş elementleri ve özellikleri, kompleksler ve koordinasyon bileşiklerinde bağ özellikleri ve izomerlik (cis-trans), kristal alan teorisi, ligand alan teorisi, oktahedral ve tetrahedral kompleksler, renk ve magnetism, UV-görünür ışık spektrumları, organometalik bileşiklere giriş, 18 elektron kuralı, enzimler.

İmplantasyon (diş, doku, kemik), estetik, optik, teşhis ve tedavi de kullanılan sentetik polimer, metal, kompozit, dendrimer, hidrojel, silicon gibi malzemeleri tanıtmayı ve çeşitli uygulamalarda malzemelerin nasıl ve neden kullanıldıklarını anlatır.

Biyo-mühendislik, mühendislik malzemeleri, tıp, polimerler, metaller, akıllı malzemeler, implantasyon ve implantasyon araç gereçleri, hücre ve doku mekaniği, mikrocerrahi, kendiliğinden genleşen stentler, fizyoterapi, faz değişimi, şekil hafıza alaşımları.

Doğrusal cebir: genelleştirilmiş vektör uzayı, özdeğer problemi, köşegenleştirme, karesel formlar. Alan kuramı: ıraksama kuramı, Stokes kuramı, döndürülemeyen alanlar. Sturm-Liouville kuramı, Bessel fonksiyonları, Legendre polinomları. Kısmi türevsel denklemler: değişkenlerin ayırımı ile yayınım ve Laplace denklemleri ve Sturm-Liouville kuramı, dalga denklemi. Ağırlıklandırılan kalıntı yöntemi. Entegral dönüşümü ve kısmi türevsel denklemlerin Green fonksiyonu çözümü, kompleks değişkenler, değişken hesabı ve pertürbasyon yöntemlerine giriş. Mühendislik uygulamaları.