Biosensorteknik

Mål

Kursen ska ge insikter i den komplexitet som det innebär att kombinera biologiska material såsom enzymer, antikroppar och DNA med optisk, elektrokemiska och andra givare för att tillhandhålla system som är praktiska och enkel att använda. För att integrera denna kunskap och att införa betydelsen av immaterialrättsligt skydd, kommer eleverna att delta i praktiska klasser och ett grupparbete på patenttvister i slutet av kursen. Det övergripande målet med kursen är att ge studenten en ingående förståelse av grunderna för och tillämpningar av biosensorteknologi tillsammans med en förmåga att uppskatta dess nuvarande och framtida påverkan på samhället. Efter kursen ska studenten kunna:

• designa och konstruera en enkel biosensor,
• använda biosensorer i laboratoriet
• förklara hur biosensorer är konstruerade och tillverkade
• visa hur biosensorer kan användas för att lösa verkliga analytiska problem
• reflektera över patentering och kommersialisering av en biosensor Kursinnehåll Kursen kommer att ge en kortfattad översikt av biosensor teknologi och dess tillämpning i vården, livsmedelssäkerhet, miljöövervakning och säkerhet. Fokus för föreläsningarna ligger på design, konstruktion och tillverkning av biosensorer, samt översikt över de vanliga och nya material och komponenter som används. För att integrera denna kunskap och att föra in betydelsen av immaterialrättsligt skydd, kommer föreläsningar och samt ett grupparbete studera några central biosensorpatent och exempel på patenttvister. Praktiska övningar kommer att fokusera på enzymelektroder, bioaffinitetsövervakning med hjälp av BIAcore och ett studiebesök vid tryckerier för biosensorproduktion i Norrköping. Grupprojektet ska studera ett rättsfall rörande patenttvister och avslutas med en fingerad domstolsrättgång. Kursen avslutas med bedömning av möjliga kommersialiseringsvägar, etiska frågor och framtidsutsikter. Alltså: Introduktion till biosensorer, tillämpningar av biosensorer, givare och sensorsystem, bioreceptors och deras immobilisering, syntetiska receptorer och nanomaterial för biosensorer, konstruktionsparametrar katalytiska biosensorer, design av affinitetsbiosensorer, mikrofluidik och arrayer, glukosbiosensorer för diabetes, ytplasmonresonans för bioaffinitetsövervakning, elektroniska näsor och tungor, patentering och rättstvister inom området biosensorer, kommersialisera av biosensorer, etik och framtidsutsikter. Undervisnings- och arbetsformer Kursen ges i form av föreläsningar, praktiska övningar och ett grupparbete. Examination LAB1Laborationer1 hpU, GUPG1Projektuppgift1 hpU, GTEN2Muntlig eller skriftlig tentamen4 hpU, 3, 4, 5Den skriftliga tentamen testar studentens förmåga att förstå olika biosensorsteknologier och koncept samt deras praktiska tillämpning och kommersialisering. Under laborationerna(de praktiska övningarna) förväntas studenten konstruera och använda enzymelektroder för glukosmätning och att förstå hur man använder BIAcore-systemet för bioaffinitetsövervakning. Studiebesöket kommer att användas för att bedömma observationsförmåga och nyfikenhet. Grupparbetet kommer att testa studentens förmåga att arbeta i ett team för att analysera en viss biosensorteknologin i detalj, samt förmåga att presentera tekniska och kommersiella argument och att individuellt reflektera över resultatet. Betyg på delmoment/modul beslutas i enlighet med de bedömningskriterier som presenteras vid kursstart. Betygsskala Fyrgradig skala, LiU, U, 3, 4, 5 Övrig information Om undervisnings- och examinationsspråkUndervisningsspråk visas på respektive kurstillfälle på fliken "Översikt". Examinationsspråk relaterar till undervisningsspråk enligt nedan:Om undervisningsspråk är ”Svenska” kan kursen ges i sin helhet på svenska eller delvis på engelska. Examinationsspråk är svenska, men delar av examinationen kan ske på engelska.Om undervisningsspråk är Engelska ges kursen i sin helhet på engelska. Examinationsspråk är engelska.Om undervisningsspråk är ”Svenska/Engelska” ges kursen i sin helhet på engelska om studenter utan tidigare kunskap i svenska språket deltar. Examinationsspråk följer undervisningsspråk.ÖvrigtKursen bedrivs på ett sådant sätt att likvärdiga villkor råder med avseende på kön, könsöverskridande identitet eller uttryck, etnisk tillhörighet, religion eller annan trosuppfattning, funktionsnedsättning, sexuell läggning och ålder.Planering och genomförande av kurs skall utgå från kursplanens formuleringar. Den kursvärdering som ingår i kursen skall därför genomföras med kursplanen som utgångspunkt. Kursen är campusförlagd på den ort som anges för kurstillfället om inget annat anges under ”Undervisnings – och arbetsformer”. I en campusförlagd kurs kan dock enstaka moment på distans ingå. Institution Institutionen för fysik, kemi och biologi Kurslitteratur YouTube Video: Biosensors: An Introduction by Anthony Turner: http://www.youtube.com/watch?v=KChAkSAizCw Turner, A.P.F. (2013). Biosensors: sense and sensibility. Chemical Society Reviews 42 (8), 3184-3196. OPEN ACCESS: http://xlink.rsc.org/?doi=C3CS35528D Newman, J.D. and Turner, A.P.F. (2005). Home blood glucose biosensors: a commercial perspective. Biosensors and Bioelectronics 20, 2435-2453. (available online in LiU) Handbook of Biosensors and Biochips; Robert S. Marks, Christopher R. Lowe, David C. Cullen, Howard H. Weetall, Isao Karube, (2007) Wiley (available as e-book in LiU) Chemical sensors and biosensors; Brian R. Eggins (2002) Wiley (available in LiU library) US Patent: 5,436,161 - Matrix coating for sensing surfaces capable of selective biomolecular interactions, to be used in biosensor systems. Biacore AB.: http://www.google.com/patents/US5436161?dq=Patent+US+5,436,161&hl=en&sa=X&ei=HSf5UZjuLYLPtAbzm4GQDg&ved=0CDQQ6AEwAA Reviews and articles in the Elsevier journal Biosensors and Bioelectronics (available online in LiU): www.elsevier.com/locate/bios Biosensors and Bioelectronics Centre website: www.ifm.liu.se/biosensors PDF files of lectures and accompanying material.

Innehåll

Kursen kommer att ge en kortfattad översikt av biosensor teknologi och dess tillämpning i vården, livsmedelssäkerhet, miljöövervakning och säkerhet. Fokus för föreläsningarna ligger på design, konstruktion och tillverkning av biosensorer, samt översikt över de vanliga och nya material och komponenter som används. För att integrera denna kunskap och att föra in betydelsen av immaterialrättsligt skydd, kommer föreläsningar och samt ett grupparbete studera några central biosensorpatent och exempel på patenttvister. Praktiska övningar kommer att fokusera på enzymelektroder, bioaffinitetsövervakning med hjälp av BIAcore och ett studiebesök vid tryckerier för biosensorproduktion i Norrköping. Grupprojektet ska studera ett rättsfall rörande patenttvister och avslutas med en fingerad domstolsrättgång. Kursen avslutas med bedömning av möjliga kommersialiseringsvägar, etiska frågor och framtidsutsikter. Alltså: Introduktion till biosensorer, tillämpningar av biosensorer, givare och sensorsystem, bioreceptors och deras immobilisering, syntetiska receptorer och nanomaterial för biosensorer, konstruktionsparametrar katalytiska biosensorer, design av affinitetsbiosensorer, mikrofluidik och arrayer, glukosbiosensorer för diabetes, ytplasmonresonans för bioaffinitetsövervakning, elektroniska näsor och tungor, patentering och rättstvister inom området biosensorer, kommersialisera av biosensorer, etik och framtidsutsikter.