Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Bioczujniki
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFM-2-010-DE-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
Dozymetria i elektronika w medycynie
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr hab. inż. Jung Aleksandra (Aleksandra.Jung@fis.agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
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 Kolokwium
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 Kolokwium
Umiejętności
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 Aktywność na zajęciach
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 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
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 Udział w dyskusji
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 + - - - - - - - - - -
Umiejętności
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 + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
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 + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

Zajęcia są prowadzone przez dr hab. inż. Dorotę Pijanowską, prof. nadzw., pracownika Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza PAN w Warszawie.

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

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 51 godz
Punkty ECTS za moduł 2 ECTS
Udział w wykładach 15 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 27 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Przygotowanie do zajęć 8 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Kolokwium – 100%

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Znajomość podstawy I-go stopnia

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

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