Biosenzory

Garant předmětu:

Bohuslav Rezek

Přednášející:

Bohuslav Rezek

Cvičící:

Jaroslav Kuliček, Štěpán Potocký, Bohuslav Rezek

Předmět zajišťuje:

katedra fyziky

Anotace:

Tento kurz seznamuje s fyzikálními, elektronickými a biologickými principy a mechanismy biosenzorů a poskytne informace o minulých, současných a budoucích technologiích. Budou vysvětleny různé mechanismy a koncepce senzorů na konkrétních aplikacích, jako je detekce glukózy, močoviny, proteinů, buněk, bakterií, apod. Kromě toho kurz seznamuje s využitím moderních nanostruktur a nanomateriálů v biosensorech pro dosažení spolehlivých a citlivých zařízení pro diagnostiku v místě kontaktu s pacientem, potravinami nebo v daném prostředí. Nakonec bude tento předmět diskutovat současné výzvy a budoucí perspektivy v různých aplikacích biosenzorů.

Požadavky:

Studenti skládají zkoušku písemným testem a ústní formou. Studenti zpracují referáty z laboratorních cvičení.

Osnova přednášek:

1.Přehled biosenzorů - úvod a koncept biosenzoru

2.Vývoj biosenzoru - ideální charakteristika biosenzoru

3.Bioreceptor - katalytický (rovnovážný stav) a afinita (rovnováha)

4.Funkce povrchu - fyzikální a chemická imobilizace

5.Elektrochemická a elektrochemiluminiscence - přehled a aplikace

6.Optická - fluorescenční a kolorimetrická studie

7.Tranzistory řízené polem - senzory a aplikace

8.Nanobiosenzory - top down (nanostruktury)

9.Nanobiosenzory - bottom up (nanomateriály)

10.BioMEMS / NEMS - Microfluidic, SAW

11.Aplikace biosenzorů - trh s péčí o zdraví

12.Spolehlivost biosenzorů - v potravinách a prostředí

13.Nové trendy v oblasti biosenzorů - nositelné biosenzory, laboratoř na čipu

14.Současné celosvětové výzvy pro biosenzory a budoucí vývoj, závěrečné shrnutí

Osnova cvičení:

Cvičení seznamují praktickou a zábavnou formou s konstrukcí a funkčními principy biosenzorů. Cvičení probíhají formou samostatné práce studentů v laboratoři a dílčími demonstracemi. Součástí je také exkurze na spolupracující výzkumná pracoviště.

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] New Perspectives in Biosensors Technology and Applications, Intech 2011, ISBN 978-953-307-448-1, doi:10.5772/936

[2] Biosensors, InTech 2010, ISBN 978-953-7619-99-2, doi:10.5772/45616

[3] Biosensors: fundamentals and applications, Oxford University Press 1989, ISBN 0198547455

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/BAM02BIO

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út	místnost T2:B2-48 Rezek B. 15:15–17:00 (přednášková par. 1) Dejvice Konzultačnímístnost T2:B2-39e Rezek B. Kuliček J. 17:00–18:45 (přednášková par. 1) Dejvice Cvičebnamístnost T2:B2-39e Rezek B. Kuliček J. 18:45–20:30 (přednášková par. 1) Dejvice Cvičebna
St
Čt
Pá

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Lékařská elektronika a bioinformatika - Specializace Bioinformatika (povinně volitelný předmět)
• Lékařská elektronika a bioinformatika - Specializace Lékařská technika (povinně volitelný předmět)
• Lékařská elektronika a bioinformatika - Specializace Zpracování obrazu (povinně volitelný předmět)
• Lékařská elektronika a bioinformatika - Specializace Zpracování signálů (povinně volitelný předmět)