Molecular engineering is an emerging field of study concerned with the design and testing of molecular properties, behavior and interactions in order to assemble better materials, systems, and processes for specific functions. This approach, in which observable properties of a macroscopic system are influenced by direct alteration of a molecular structure, falls into the broader category of “bottom-up” design.
Molecular engineering is highly interdisciplinary by nature, encompassing aspects of chemical engineering, materials science, bioengineering, electrical engineering, physics, mechanical engineering, and chemistry. There is also considerable overlap with nanotechnology, in that both are concerned with the behavior of materials on the scale of nanometers or smaller. Given the highly fundamental nature of molecular interactions, there are a plethora of potential application areas, limited perhaps only by one's imagination and the laws of physics. However, some of the early successes of molecular engineering have come in the fields of immunotherapy, synthetic biology, and printable electronics (see molecular engineering applications).
Molecular engineering is a dynamic and evolving field with complex target problems; breakthroughs require sophisticated and creative engineers who are conversant across disciplines. A rational engineering methodology that is based on molecular principles is in contrast to the widespread trial-and-error approaches common throughout engineering disciplines. Rather than relying on well-described but poorly-understood empirical correlations between the makeup of a system and its properties, a molecular design approach seeks to manipulate system properties directly using an understanding of their chemical and physical origins. This often gives rise to fundamentally new materials and systems, which are required to address outstanding needs in numerous fields, from energy to healthcare to electronics.
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Students are given the means to dig effectively into modern scientific literature in the multidisciplinary field of bioengineering.
The method relies on granting sufficient time to become familiar wi
This course consists of an introduction to biology and more particularly to biology as a multidisciplinary field, emphasizing
natural examples of materials engineering. It should therefore allow engin
The course introduces the main classes of biomaterials used in the biomedical field. The interactions with biological environment are discussed and challenges highlighted. State of the art examples pe
Une nanoparticule est selon la norme ISO TS/27687 un nano-objet dont les trois dimensions sont à l'échelle nanométrique, c'est-à-dire une particule dont le diamètre nominal est inférieur à environ. D'autres définitions évoquent un assemblage d'atomes dont au moins une des dimensions se situe à l'échelle nanométrique (ce qui correspond au « nano-objet » tel que défini par la norme ISO précitée) ou insistent sur leurs propriétés nouvelles (dues au confinement quantique et à leur surface spécifique) qui n'apparaissent que pour des tailles de moins d'une centaine de nanomètres.
La dynamique moléculaire est une technique de simulation numérique permettant de modéliser l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Elle est particulièrement utilisée en sciences des matériaux et pour l'étude des molécules organiques, des protéines, de la matière molle et des macromolécules. En pratique, la dynamique moléculaire consiste à simuler le mouvement d'un ensemble de quelques dizaines à quelques milliers de particules dans un certain environnement (température, pression, champ électromagnétique, conditions aux limites.
Les nanosciences et nanotechnologies (d’après le grec , « nain »), ou NST, peuvent être définies au minimum comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (physiques, chimiques ou biologiques), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre (nm), qui est l'unité la plus proche de la distance entre deux atomes. Les NST présentent plusieurs acceptions liées à la nature transversale de cette jeune discipline.
Explore l'application de modèles générateurs profonds dans la découverte de médicaments, en mettant l'accent sur la conception de petites molécules et l'optimisation des structures moléculaires.
Couvre les biomatériaux pour l'administration de médicaments, les stratégies de ciblage, les ligands-récepteurs et la théorie de la multivalence dans le ciblage des médicaments.
Couvre les bases de l'ingénierie immunitaire, des matériaux pour l'administration de médicaments, de la vaccination et de l'immunothérapie contre le cancer, y compris des exemples de recherche actuels.
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Emulsions are omnipresent in our everyday life; for example, in food, certain drug and cosmetic formulations, agriculture, and as paints. Moreover, they are frequently used to perform high-throughput screening assays with minimum sample volumes. Key to the ...
Springer Heidelberg2024
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Pt(II)-based molecular catalysts stand as a prototypical system in hydrogen evolution reactions (HER) owing to their consistently elevated activity levels. Their integration into heterogeneous systems thus provides an ideal platform to develop catalytic ma ...
Wiley-V C H Verlag Gmbh2024
Statistical (machine-learning, ML) models are more and more often used in computational chemistry as a substitute to more expensive ab initio and parametrizable methods. While the ML algorithms are capable of learning physical laws implicitly from data, ad ...