1. SylabUZ
2. Faculty of Mechanical Engineering
3. winter term 2023/2024
4. Biomedical Engineering - First-cycle studies leading to Engineer's degree
5. Biosensors

Generate PDF for this page

Biosensors - course description

Aim of the course

Celem przedmiotu jest zdobycie wiedzy na temat zasad działania, właściwości i zastosowań wytypowanych biosensorów.

Prerequisites

Save changes

Student powinien wykazywać się wiedzą z zakresu metod badań biomateriałów, biochemii, podstaw elektroniki i cyfrowego przetwarzania sygnałów.

Scope

Wykład: 

1. Wprowadzenie do pomiarów wielkości nieelektrycznych. 
2. Pomiary wybranych wielkości fizycznych: temperatura.
3. Pomiary wybranych parametrów fizycznych: wilgotność, gęstość, lepkość.
4. Pomiary wybranych wielkości mechanicznych: czujniki siły i ciśnienia.
5. Pomiary przepływu i drgań oraz przykłady ich zastosowania w medycynie.
6. Czujniki dźwięku. Mikrofony i ich zastosowanie w medycynie.
7. Czujniki fotoelektryczne. 
8. Biosensory jako podgrupa sensorów optycznych, mechanicznych i elektrochemicznych.
9. Materiały elektrodowe, charakterystyka metod analitycznych, przemiany energetyczne w czujniku.
10. Immobilizacja enzymów i innych biomolekuł, problemy selektywności i limitu detekcji, zasady prawidłowego wykonywania pomiarów.
11. Biosensory mono- i polienzymatyczne, biosensory komórkowe, tkankowe i bakteryjne, biosensory inhibitorowe, biosensory nieenzymatyczne.
12. Immunosensory, genosensory.
13. Lab-on-the-chip, zastosowanie biosensorów w inżynierii biomedycznej.
14. Zastosowania pozamedyczne biosensorów, kierunki rozwoju biosensorów.
15. Zaliczenie.

Laboratorium: 

1. Tensometry i czujniki przesunięć liniowych.
2. Czujniki temperatury.
3. Czujniki pola magnetycznego.
4. Czujniki ciśnienia, wilgotności i temperatury.
5. Przetworniki analogowo-cyfrowe.
6. Woltamperometryczne oznaczanie stężenia kwasu askorbinowego i paracetamolu.
7. Spektrofotometryczne oznaczanie białka.
8. Sensory amperometryczne/impedancyjne.
9. Pomiary przewodnictwa elektrycznego cieczy.
   10. Zaliczenie

Teaching methods

Wykład: Podstawową formą kształcenia jest wykład konwencjonalny wspomagany technikami audiowizualnymi z aktywnym udziałem studentów.

Laboratorium: Studenci realizują ćwiczenia cyklicznie w nielicznych grupach z wykorzystaniem podstawowych urządzeń analitycznych. Przygotowanie do zajęć sprawdzane jest w formie krótkiego sprawdzianu, a z wykonanego ćwiczenia student zobowiązany jest sporządzić sprawozdanie.

Learning outcomes and methods of theirs verification

Outcome description	Outcome symbols	Methods of verification	The class form

Assignment conditions

Wykład: Zaliczenie pisemne w postaci dwóch kolokwium. Warunkiem zaliczenia części wykładowej jest uzyskanie pozytywnych ocen z dwóch kolokwiów, a ocenę końcową stanowi średnia arytmetyczna obu kolokwiów. 
Skala ocen:
Ocena 5,0 - student uzyskał 90-100% punktów;
Ocena 4,5 - student uzyskał 80-89% punktów;
Ocena 4,0 - student uzyskał 70-79% punktów;
Ocena 3,5 - student uzyskał 60-69% punktów;
Ocena 3,0 - student uzyskał 51-59% punktów;

Laboratorium: zaliczenie na ocenę (warunkiem zaliczenia laboratorium jest wykonanie doświadczeń przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium oraz uzyskanie pozytywnych ocen ze sprawozdań).

Ocenę końcową przedmiotu stanowi średnia arytmetyczna ocen z części wykładowej i laboratoryjnej.

Recommended reading

1.M. Nałęcz, M Dąbrowski , T. Orłowski, Tom 2 Biopomiary, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, PAN 2001.

2.W. Torbicz, Z. Brzózka, Czujniki chemiczne i bioczujniki. PTTS Oficyna Wydawnicza "Audiutor", Warszawa 1995.

3.A.J. Bard, L.R. Faulkner, Electrochemical methods, fundamental and applications, Wiley, New York 1980.

4.A. Sadana, Handbook of biosensors and biosensor kinetics, Elsevier, 2010.

5.P.A. Serra, Biosensor, InTech, 2010.

6.P.A. Serra, Biosensor for health, environment and biosecurity, InTech, 2011.

7.A. Chwojnowski, Sucha chemia, Exit, Warszawa 2003.

8.P.A. Oberg, T. Togawa, F. A. Spelman, Sensors in medicine and health care, Wiley, 2004.

9.Artykuły publikowane w czasopismach naukowych poświęconych elektrochemii, chemii analitycznej oraz sensorom chemicznym i biosensorom.

Further reading

1.M. Miłek, Metrologia elektryczna wielkości nieelektrycznych, Wydawnictwo Uniwersytetu Zielonogórskiego, Zielona Góra 2006.

2.J. Piotrowski, Pomiary czujniki i metody pomiarowe wybranych wielkości fizycznych i składu chemicznego, WNT, Warszawa 2009.

3.W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej. PWN, Warszawa 2008.

4.A. Chmiel, Biotechnologia, PWN, W-wa, 1994.

5.Z. Kulka, A. Libura, M. Nadachowski, Przetworniki analogowo-cyfrowe i cyfrowoanalogowe, WKiŁ Warszawa 1987.

Notes

Modified by dr hab. inż. Katarzyna Arkusz, prof. UZ (last modification: 08-05-2023 15:59)