Salta al contenuto principale della pagina

BIOSENSORS AND MICROSYSTEMS

CODE 106747
ACADEMIC YEAR 2021/2022
CREDITS
  • 6 cfu during the 1st year of 11159 BIOENGINEERING(LM-21) - GENOVA
  • SCIENTIFIC DISCIPLINARY SECTOR ING-IND/34
    TEACHING LOCATION
  • GENOVA
  • SEMESTER 2° Semester
    TEACHING MATERIALS AULAWEB

    AIMS AND CONTENT

    LEARNING OUTCOMES

    La prima parte del corso vuole fornire le nozioni di base sui componenti principali di un biosensore: elemento sensibile e trasduttore, e descrivere gli ambiti di applicazione dei biosensori. In particolare verranno descritte le biomolecole utilizzabili, le strategie di immobilizzazione di tali biomolecole ed i meccanismi di riconoscimento basati su legami di affinità o biocatalisi, i principi di trasduzione chimico-fisica utilizzati, oltre ad alcuni criteri di progettazione in base alle specifiche richieste. La seconda parte del corso mira a fornire le nozioni principali riguardo ai microsistemi applicati alla medicina ed alle biotecnologie, con particolare enfasi sugli effetti della miniaturizzazione e sulle tecniche di microfabbricazione. Verranno anche descritti aspetti specifici dei microsistemi come la microfluidica e l'integrazione tra sensori ed attuatori con esempi di sistemi esistenti e delle opportunità di sviluppo sul mercato.

    AIMS AND LEARNING OUTCOMES

    Biosensors: 

    - to understand working principles of biosensors

    - to read and understand the biosensor "jargon"

    - to critically view their potential applications and advantages compared to standard analytical techniques

    • chemical- and bio-sensor definitions

    • most important figures of merit

    • biorecognition elements and immobilization procedures

    • transducing principles

    • main areas of applications

    Microsystems:

    • to get an overview of

       – the main components of a microsystem

       – the physical phenomena ruling at the microscale

    • to learn the most common fabrication technologies for microsystems (to become familiar with the possibilities and limitations of such technologies)

    • to get an overview the main biomedical applications of microsytems and products on the market

    • to see some future trends and promising technologies

    TEACHING METHODS

    \Traditional lectures in the classroom, flipped classroom for some topics. T\wo labworks

     

    SYLLABUS/CONTENT

    • basic concepts of Chemical- and Bio- Sensors

      – physical/chemical/bio sensor definitions/classification

      – molecular bonds

      – proteins (antibodies, enzymes) and nucleic acids

      – sensor characteristics

    • molecular sensing elements (bioreceptors)

    • immobilization techniques

    • immunoassays

    • transducers

      – electrochemical

        • amperometric/potentiometric electrodes

        • FET-based

      – optical

      - piezoelectric

    Microsystems

    • introduction (definitons, some examples, miniaturization)

    • scaling laws

    • microfluidics

    • silicon microfabrication techniques

    • alternative microfabrication techniques

    • packaging

    • microactuators

    • microsystems in biotechnology and medicine

    RECOMMENDED READING/BIBLIOGRAPHY

    Slide and other teaching materials will be provided

    TEACHERS AND EXAM BOARD

    Exam Board

    ROBERTO RAITERI (President)

    SERGIO MARTINOIA

    LAURA PASTORINO (President Substitute)

    LESSONS

    Class schedule

    All class schedules are posted on the EasyAcademy portal.

    EXAMS

    EXAM DESCRIPTION

    The ezam will consist in an oral test.

    ASSESSMENT METHODS

    The aim of the exam will be to evaluate the level of the learning outcomes of the course reached by the student.

    Exam schedule

    Date Time Location Type Notes
    13/06/2022 09:00 GENOVA Esame su appuntamento esame su appuntamento, contattare il docente entro 5 giorni per fissare la date
    13/07/2022 09:00 GENOVA Esame su appuntamento esame su appuntamento, contattare il docente entro 5 giorni per fissare la date
    06/09/2022 09:00 GENOVA Esame su appuntamento esame su appuntamento, contattare il docente entro 5 giorni per fissare la date