Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Biosensors
Course of study:
2018/2019
Code:
JFM-2-010-DE-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Field of study:
Medical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr hab. inż. Jung Aleksandra (Aleksandra.Jung@fis.agh.edu.pl)
Academic teachers:
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Ma świadomość szybkiego rozwoju wiedzy i techniki w zakresie nowoczesnych urządzeń dla potrzeb diagnostyki analitycznej i elektrofizjologicznej oraz widzi konieczność stałego podnoszenia własnej wiedzy w tym zakresie i wprowadzania do diagnostyki medycznej nowych rozwiązań FM2A_K01 Participation in a discussion
Skills
M_U001 Potrafi znaleźć źródła zawierające informacje o nowoczesnych urządzeniach i metodach do oznaczania substancji biochemicznych oraz do pomiaru sygnałów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi – stosowanych i znajdujących się w fazie opracowania FM2A_U01 Activity during classes
M_U002 Potrafi ocenić przydatność diagnostyczną różnych metod i przyrządów analitycznych, a także przyrządów do pomiarów elektrofizjologicznych i zaproponować własne rozwiązanie systemu pomiarowego do realizacji konkretnego zadania diagnostycznego FM2A_U04 Activity during classes
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę o zasadach działania, budowie i zastosowaniach w analityce nowoczesnych czujników chemicznych, bioczujników i mikrosystemów, do których wykonania stosuje się technologie półprzewodnikowe, a także wiedzę o pomiarach sygnałów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi. FM2A_W01 Test
M_W002 Posiada wiedzę umożliwiającą właściwy dobór czujników chemicznych i bioczujników, a także metod pomiarowych sygnałów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi do przeprowadzenia pomiarów dla potrzeb diagnostyki stanu wybranych narządów człowieka FM2A_W02, FM2A_W05 Test
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Ma świadomość szybkiego rozwoju wiedzy i techniki w zakresie nowoczesnych urządzeń dla potrzeb diagnostyki analitycznej i elektrofizjologicznej oraz widzi konieczność stałego podnoszenia własnej wiedzy w tym zakresie i wprowadzania do diagnostyki medycznej nowych rozwiązań + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi znaleźć źródła zawierające informacje o nowoczesnych urządzeniach i metodach do oznaczania substancji biochemicznych oraz do pomiaru sygnałów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi – stosowanych i znajdujących się w fazie opracowania + - - - - - - - - - -
M_U002 Potrafi ocenić przydatność diagnostyczną różnych metod i przyrządów analitycznych, a także przyrządów do pomiarów elektrofizjologicznych i zaproponować własne rozwiązanie systemu pomiarowego do realizacji konkretnego zadania diagnostycznego + - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Posiada wiedzę o zasadach działania, budowie i zastosowaniach w analityce nowoczesnych czujników chemicznych, bioczujników i mikrosystemów, do których wykonania stosuje się technologie półprzewodnikowe, a także wiedzę o pomiarach sygnałów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi. + - - - - - - - - - -
M_W002 Posiada wiedzę umożliwiającą właściwy dobór czujników chemicznych i bioczujników, a także metod pomiarowych sygnałów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi do przeprowadzenia pomiarów dla potrzeb diagnostyki stanu wybranych narządów człowieka + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1.Metody i czujniki do pomiarów elektrofizjologicznych i mikroprzepływów krwi. (4 godz.)
##Laserowo dopplerowskie pomiary mikroprzepływów krwi
##Elektrokardiografia wysokiej rozdzielczości
##Pomiary ciśnienia i przepływu krwi
2. Czujniki chemiczne – podstawy. (4 godz.)
##Diagnostyka laboratoryjna – przegląd wielkości oznaczanych
##Określenia podstawowe, podział bioczujników, rys historyczny, wymagania
##Reakcje chemiczne i biochemiczne wykorzystywane w bioczujnikach
##Czujniki potencjometryczne
##Czujniki amperometryczne
##Czujniki rezystancyjne
##Czujniki optoelektroniczne
##Czujniki masowe
##Czujniki wykorzystujące mikroskopię sił atomowych
##Czujniki termiczne
##Materiały i elementy półprzewodnikowe – podstawy

3. Warstwy i membrany chemoczułe. (3 godz.)
##Membrany nieorganiczne (tlenki, azotki, krzem, grafen) i organiczne (polimery nasycone i przewodzące) – przegląd
##Receptory biochemiczne (jonofory, enzymy, przeciwciała, antygeny, segmenty DNA, fragmenty tkanek, mikroorganizmy)
##Unieruchamianie receptorów biochemicznych w membranach (metody fizyczne, chemiczne, mieszane)
##Polimery elektroprzewodzące
##Metody łączenia membran organicznych z członami nieorganicznymi (półprzewodnikowymi)

4. Czujniki chemiczne, bioczujniki i mikrosystemy biochemiczne – przykłady rozwiązań, zastosowania w diagnostyce medycznej i ochronie środowiska. (4 godz.)
##Tranzystory polowe czułe na jony i inne wielkości (ISFETy, ChemFETy, EnFETy)
##Tranzystorowe czujniki składników gazów (Pd-MIS)
##Bioczujniki z falą akustyczną (powierzchniową i objętościową)
##Bioczujniki glukozy, mocznika i trójglicerydów (w diagnostyce cukrzycy, niewydolności nerek i innych chorób)
##Bioczujniki optoelektroniczne
##Układy i systemy do pomiarów wieloparametrowych
##Mikroukłady do całościowej analizy przepływowej (uTAS)
##Biochipy (diagnostyka DNA)
##Przykłady zastosowań bioczujników
##Podstawy pomiarów bioimpedancyjnych

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 51 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Participation in lectures 15 h
Realization of independently performed tasks 27 h
Examination or Final test 1 h
Preparation for classes 8 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Kolokwium – 100%

Prerequisites and additional requirements:

Znajomość podstawy I-go stopnia

Recommended literature and teaching resources:

1.W. Torbicz, R. Maniewski, M. Nałęcz, E. Stolarski (Red.) Biopomiary, T. 2 Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna 2000, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2001
2.J. A. Dziuban, Technologia i Zastosowanie mikromechanicznych struktur krzemowych i krzemowo szklanych w technice mikrosystemów, Oficyna Wyd. Pol. Wrocławskiej, Wrocław 2002.
3.D.G. Pijanowska, Wybrane problemy miniaturowych układów do analiz biochemicznych, Prace IBIB PAN, Warszawa 2006.
4.R. S. Marks, Ch. R. Lowe, D. C. Cullen, H. H. Weetall, I. Karube, (Eds.), Handbook of Biosensors and Biochips, Viley-VCH, 2007

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Przedmiot może być wybrany jako wykład obieralny przez studentów I stopnia, jeśli zostaną wolne miejsca i Prowadzący przedmiot wyrazi zgodę.