دانلود رایگان سوالات دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی 1399
دانلود دفترچه سوالات کنکور دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی سال ۱۳۹۹ + کلید رسمی سازمان سنجش
گرایش مهندسی بیوتکنولوژی (Biotechnology Engineering) در مقطع دکتری، پیونددهنده اصول ترمودینامیک، پدیدههای انتقال و سینتیک مهندسی شیمی با سامانههای زیستی، میکروبی و سلولی است. این رشته با تمرکز بر طراحی و مقیاسگذاری بیورآکتورها (Bioreactor Scale-up)، مدلسازی ریاضی فرآیندهای تخمیری، مهندسی مسیرهای متابولیکی (Metabolic Pathway Engineering)، و توسعه فرآیندهای جداسازی پاییندستی زیستی (Downstream Processing)، نقشی کلیدی در تولید داروهای نوترکیب، سوختهای زیستی، پروتئینهای تکیاخته و محصولات زیستپالایی ایفا میکند.
دفترچه سوالات کنکور دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی سال ۱۳۹۹ منبعی استاندارد جهت سنجش مهارتهای محاسباتی داوطلبان در مباحث سینتیک رشد میکروبی و آنزیمی، انتقال جرم در سامانههای چندفازی، ترمودینامیک زیستی و پدیدههای انتقال است. در این بخش، سوالات تخصصی آزمون ۹۹ به همراه کلید رسمی سازمان سنجش آموزش کشور برای تحلیل تستها و آمادگی جامع بارگذاری شده است.
مشاهده نمونه دفترچه
سال : 1399
گروه : ---
مشخصات فایل : 1.29MB / PDF
قیمت : 50,000 ريال
آزمون های برگزار شده
تحلیل سرفصلهای تخصصی و بودجهبندی سوالات دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی ۹۹
سوالات آزمون دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی ۹۹ بر پایه تسلط عمیق بر پدیدههای فیزیکی-شیمیایی حاکم بر بیورآکتورها و فرمولاسیون ریاضی واکنشهای زیستی طرحریزی شدهاند. مهمترین محورهای تخصصی این آزمون عبارتند از:
- سینتیک و طراحی بیورآکتورها: مدلهای رشد میکروبی تجربی و ساختاریافته (Monod, Andrews, Tessier, Herbert)، مهار رشد با سوبسترا و محصول، سینتیک غیرفعالسازی حرارتی و استریلیزاسیون، بیورآکتورهای همزندار (STR)، بیورآکتورهای ستون حبابی و هوابرد (Airlift)، و رژیمهای عملیاتی پیوسته (Chemostat, Turbidostat) و نیمهپیوسته (Fed-Batch).
- پدیدههای انتقال در سامانههای زیستی: مکانیسمهای انتقال جرم اکسیژن ($k_L a$) و تکنیکهای اندازهگیری آن (روش دینامیک و سولفیت)، فاکتورهای رئولوژی لجنهای تخمیری، هیدرودینامیک و تنشهای برشی موضعی بر سلولهای برشیحساس (سلولهای جانوری و قارچهای رشتهای)، و انتقال حرارت ناشی از گرمای متابولیکی.
- فرآیندهای جداسازی پاییندستی زیستی (Downstream Processing): متلاشیسازی سلولی (هموژنایزر فشار بالا، آسیاب مهرهای)، فیلتراسیون با جریان مماسی (TFF)، استخراج دوفازی آبی (ATPE)، تبلور زیستی، و کروماتوگرافیهای خالصسازی صنعتی (SEC, IEX, HIC, Affinity).
- سینتیک آنزیمی و کاتالیزورهای زیستی: فرمولبندی میکائلیس-منتن (Michaelis-Menten)، انواع مهار آنزیمی (رقابتی، نارقابتی، غیررقابتی)، اثرات نفوذ داخلی و خارجی بر آنزیمهای تثبیتشده (Modulus Thiele زیستی و فاکتور تاثیرگذار $eta$) و پایداری کاتالیزورهای زیستی در حلالهای غیرآبی.
- ترمودینامیک و موازنههای استوکیومتری زیستی: درجه احیا ($gamma$)، موازنه عناصر کلیدی (C, H, O, N)، ضرایب راندمان مصرف سوبسترا ($Y_{X/S}, Y_{P/S}$) و تحلیل شار متابولیکی (Metabolic Flux Analysis - MFA).
جدول مواد امتحانی و ضرایب کنکور دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی
ضرایب دروس امتحانی بر اساس دفترچه رسمی سازمان سنجش آموزش کشور به شرح جدول زیر است:
| ردیف | ماده امتحانی | سرفصلها و دروس محوری | ضریب | مدت زمان |
|---|---|---|---|---|
| ۱ | مجموعه دروس تخصصی | سینتیک و طراحی بیورآکتورها، پدیدههای انتقال در بیوتکنولوژی، فرآیندهای جداسازی زیستی، مبانی زیستشیمی و میکروبیولوژی صنعتی | ۴ | ۱۲۰ دقیقه |
| ۲ | استعداد تحصیلی | استدلال منطقی و تحلیلی، الگویابی، ریاضیات عمومی و حل مسئله کمی، درک متون پیچیده | ۱ | ۶۰ دقیقه |
| ۳ | زبان عمومی | واژگان تخصصی مهندسی شیمی و بیوتکنولوژی، گرامر، خواندن و درک مقالات ISI | ۱ | ۳۰ دقیقه |
راهکارهای موفقیت در مصاحبه دکتری مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی
در مصاحبههای علمی دانشگاههای مطرح (دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه تهران، دانشگاه تربیت مدرس، صنعتی امیرکبیر و دانشگاه شیراز)، اساتید بر موارد زیر متمرکز میشوند:
- شبیهسازی فرآیندهای زیستی و مدلسازی CFD: توانمندی کار با نرمافزارهای شبیهسازی فرآیند نظیر
SuperPro DesignerیاAspen Plusو دینامیک سیالات محاسباتی بیورآکتورها باANSYS FluentوCOMSOL Multiphysics. - مهارتهای مقیاسگذاری بیورآکتور (Scale-up): تسلط بر معیارهای تجربی مقیاسگذاری شامل توان بر واحد حجم یکنواخت ($P/V$)، ضریب حجمی انتقال جرم اکسیژن ($k_L a$) برابر، یا عدد رینولدز ثابت، و شناخت اثرات افت اکسیژن محلول در مقیاس صنعتی.
- پروپوزال مبتنی بر مرزهای مهندسی زیستی: طراحی پروپوزالهایی پیرامون زیستپالایی پسابهای صنعتی پیچیده، کشت سلولهای بنیادی در بیورآکتورهای موجی/توخالی (Hollow-Fiber)، مهندسی بیوپلیمرهای زیستتخریبپذیر (مانند PHA و PLA)، یا تثبیت دیاکسید کربن توسط میکروآلبها در فوتوبیورآکتورها.
- تسلط بر تحلیلهای بیوشیمیایی و آنالیز ابزاری: درک اصول HPLC، کروماتوگرافی گازی (GC)، الکتروفورز SDS-PAGE و اسپکتروفتومتری برای پایش کمی بیوسنتز مواد.
پرسشهای متداول داوطلبان دکتری مهندسی بیوتکنولوژی (FAQ)
چالش اصلی در مقیاسگذاری (Scale-up) بیورآکتورهای حاوی سلولهای جانوری نسبت به میکروبی چیست؟
سلولهای پستانداران فاقد دیواره سلولی پپتیدوگلیکانی هستند و نسبت به تنش برشی (Shear Stress) ناشی از چرخش پروانهها و ترکیدن حبابهای هوا (Bubble Cavitation) در سطح مایع بسیار حساس و شکنندهاند. از این رو، مقیاسگذاری آنها نیازمند پروانههای با جریان محوری ملایم (مانند Marine Impeller)، پرتاب حباب با قطر کنترلشده و استفاده از عوامل محافظ برشی (نظیر Pluronic F-68) است، در حالی که بیورآکتورهای باکتریایی بیشتر با چالش محدودیت انتقال جرم اکسیژن مواجهاند.
ضریب حجمی انتقال جرم اکسیژن ($k_L a$) چگونه تعیین میشود و چه عواملی آن را به شدت تحت تاثیر قرار میدهند؟
ضریب $k_L a$ شاخص توانایی هوادهی بیورآکتور است و معمولاً با روش دینامیک (قطع موقت هوادهی و اندازهگیری شیب اکسیژنگیری مجدد) ارزیابی میشود. این ضریب به شدت تحت تاثیر توان ورودی همزن بر واحد حجم ($P/V$)، نرخ هوادهی سطحی (VVM)، ویسکوزیته ظاهری محیط کشت (به ویژه در حضور مایسلیومهای قارچی) و حضور فعالکنندههای سطحی (که ضخامت لایه فیلم مایع را تغییر میدهند) قرار دارد.
تفاوت فرآیند کموستات (Chemostat) و تربیدوستات (Turbidostat) در کشت ممتد چیست؟
در کموستات، نرخ رقت ($D$) توسط کاربر روی مقداری کمتر از حداکثر نرخ رشد ویژه ($mu_{max}$) تثبیت میشود و رشد سلولها توسط یک سوبسترای محدودکننده در حالت پایا کنترل میگردد. در تربیدوستات، کدورت (چگالی نوری یا غلظت بیومس) ثابت نگه داشته میشود؛ یعنی سیستم نرخ ورود محیط تازه را به صورت خودکار به گونهای تنظیم میکند که ارگانیسمها همواره در حداکثر نرخ رشد ویژه خود ($mu = mu_{max}$) به دور از محدودیت تغذیهای تکثیر شوند.
سوالات و پاسخ سوالات دکتری - بخش صد و شصت و نهم ( بیشتر ... )