Devices and Materials in Biomedicine

En presentation över ämnet: "Devices and Materials in Biomedicine"— Presentationens avskrift:

1 Devices and Materials in Biomedicine
(Sensorer och material i biomedicin) Inriktning inom TB åk 4 och 5 27 mars 2014 Karin Enander Lektor, avd för molekylär fysik, IFM Vice ordf programnämnd KB tel: rum: M310, Fysikhuset

2 TB – Devices and Materials in Biomedicine
Vad karakteriserar inriktningen? Devices: mikrosystem, biosensorer Materials: t ex hybrida material, supramolekylära material, biomaterial, material för energiproduktion Biomedicine: diagnostik, regenerativ medicin, implantat

3 Åk 4 Åk 5 27 mars 2014 TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth)
TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) TFTB43 CDIO-projekt ”Material i medicin” 6 hp (K Enander) Valbar kurs 6 hp TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) Valbar kurs 6 hp Valbara kurser ht1 TAOP88 Optimering för ingenjörer TATM38 Matematiska mod. i biologi TEAE01 Industriell ekonomi g.k. THFR05 Kommunikativ franska THSP05 Kommunikativ spanska THTY05 kommunikativ tyska Valbara kurser ht2 TMMS07 Biomekanik TSBB09 Bildsensorer TVCB07 Celltillväxt och celldifferentiering THFR05 Kommunikativ franska THSP05 Kommunikativ spanska THTY05 kommunikativ tyska Valbar kurs vt2 TFKE50 Material för hållbar energiproduktion Åk 5 TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (O Inganäs) TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) Examensarbete 30 hp TEIO20 Entreprenörskap och start av nya verksamheter 6 hp (C Norrman) Valbar kurs 6 hp Valbar kurs 6 hp Valbara kurser ht1 TDDC76 Programmering och datastrukturer TFYA43 Nanoteknologi TSRT62 Modellbygge och simulering TEAE01 Industriell ekonomi g.k. TBMT36 Biomedicinsk optik TMQU03 Offensiv kvalitetsutveckling g.k. TGTU91 Retorik i teori och praktik Valbara kurser ht2 TATA45 Komplex analys TDDC76 Programmering och datastrukturer TFTB29 Bioinformatik - översikt och praktiska tillämpningar TBMT01 Analys av bioelektriska signaler TGTU49 Teknikhistoria TKMJ24 Miljöteknik TGTU04 Ledarskap TFTB44 Bioinformatik 27 mars 2014

4 Åk 4 Åk 5 27 mars 2014 TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth)
TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) TFTB43 CDIO-projekt ”Material i medicin” 6 hp (K Enander) Valbar kurs 6 hp TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) Valbar kurs 6 hp Valbara kurser ht1 TAOP88 Optimering för ingenjörer TATM38 Matematiska mod. i biologi TEAE01 Industriell ekonomi g.k. THFR05 Kommunikativ franska THSP05 Kommunikativ spanska THTY05 kommunikativ tyska Valbara kurser ht2 TMMS07 Biomekanik TSBB09 Bildsensorer TVCB07 Celltillväxt och celldifferentiering THFR05 Kommunikativ franska THSP05 Kommunikativ spanska THTY05 kommunikativ tyska Valbar kurs vt2 TFKE50 Material för hållbar energiproduktion Åk 5 TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (O Inganäs) TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) Examensarbete 30 hp TEIO20 Entreprenörskap och start av nya verksamheter 6 hp (C Norrman) Valbar kurs 6 hp Valbar kurs 6 hp Valbara kurser ht1 TDDC76 Programmering och datastrukturer TFYA43 Nanoteknologi TSRT62 Modellbygge och simulering TEAE01 Industriell ekonomi g.k. TBMT36 Biomedicinsk optik TMQU03 Offensiv kvalitetsutveckling g.k. TGTU91 Retorik i teori och praktik Valbara kurser ht2 TATA45 Komplex analys TDDC76 Programmering och datastrukturer TFTB29 Bioinformatik - översikt och praktiska tillämpningar TBMT01 Analys av bioelektriska signaler TGTU49 Teknikhistoria TKMJ24 Miljöteknik TGTU04 Ledarskap TFTB44 Bioinformatik 27 mars 2014

5 Vad händer i gränserna mellan olika material eller faser?
Ytor och gränsskikt Grundläggande kunskaper om ytors uppbyggnad, struktur och kemiska/fysikaliska egenskaper Hårda material (metaller, dielektrika) Mjuka ytor (organiska-polymera material och molekylära filmer) Fria vätskeytor Introduktion i analytiska metoder för att skapa och studera molekylfilmer Hur skiljer sig ytan från bulken i ett material? Vad händer i gränserna mellan olika material eller faser? Metoder för att skapa och studera molekylfilmer

6 Materials and nanotechnology
Innehåll och uppbyggnad hos olika material Materialberäkningar och tolkning av materialdata Identifiering av lämpliga material för olika typapplikationer Tillverkning och karakterisering av nanopartiklar och nanostrukturer Risker med olika material och nanopartiklar

7 Försöksplanering och biostatistik
Om att utnyttja olika modeller för försök vars resultat påverkas av flera faktorer: Konstruktion av försöksplaner och planering av statistiska undersökningar Analys av försöksresultat – val av modell och bedömning av modellens giltighet

8 Supramolekylär kemi Krafter för molekylär självassociation och självorganisation Molekylär igenkänning och komplementaritet Kelatorer, koordinationskemi, kooperativitet och multivalens Biomolekylära byggstenar: Proteiner, peptider, kolhydrater, lipider Biologiska membran Hybrida nanomaterial Supramolekylär katalys Supramolekylära polymerer Tillämpningar, med betoning på livsvetenskaperna och dess teknologier

9 Biosensorteknik Olika typer av biosensorer, t ex elektrokemiska, optiska, kalorimetriska, masskänsliga, ytakustiska, piezoelektriska, halvledarbaserade… Biomimetiska system som elektroniska näsor och tungor Naturliga och syntetiska bioreceptorer för sensorer Design, konstruktion och tillverkning Användning inom medicin, livsmedelsindustri, miljövård mm Patentering, rättstvister och kommersialisering

10 Ytvetenskap Introduktion i praktisk ytkemi och ytmodifieringsmetoder
Adsorptionsdynamik och självorganisation Ytanalys: infrarödspektroskopi, fotoelektronspektroskopi, elektroanalys, ytenergimätningar, ellipsometri, cellstudier

11 CDIO: Material i medicin
Projektkurs enligt CDIO-modell för att tillämpa och utveckla förvärvade kunskaper inom inriktningen. Exempel på projektteman : Optimizing plastic compression of collagen for regenerative medicine Elektroniskt tyg för proteindetektion Amyloid-conjugated polymer interactions Liposomes for drug release Lateral flow test strips for rapid detection of inflammation markers from tears Protein aggregates as encapsulating agents for hydrophobic materials

12 Biomedicinska material
Biopolymerer och hydrogeler för artificiella vävnader och regenerativ medicin Biomaterial: design, framställning och metoder för karaktärisering Designoptimering GMP för framställning av biomaterial mm Bioengineered Cornea Bioengineered Heart Patch Cardiac Stents and Catheters Biomaterials for Cell Encapsulation & Stem Cell Therapy Spinal Cord Repair Self Assembled Peptides Scaffolds Nanobiomaterials for Theranostic Applications Electro-active Polymers Applikationsområden som berörs i kursen

13 Åk 4 Åk 5 27 mars 2014 TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth)
TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) TFTB43 CDIO-projekt ”Material i medicin” 6 hp (K Enander) Valbar kurs 6 hp TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) Valbar kurs 6 hp Valbara kurser ht1 TAOP88 Optimering för ingenjörer TATM38 Matematiska mod. i biologi TEAE01 Industriell ekonomi g.k. THFR05 Kommunikativ franska THSP05 Kommunikativ spanska THTY05 kommunikativ tyska Valbara kurser ht2 TMMS07 Biomekanik TSBB09 Bildsensorer TVCB07 Celltillväxt och celldifferentiering THFR05 Kommunikativ franska THSP05 Kommunikativ spanska THTY05 kommunikativ tyska Valbar kurs vt2 TFKE50 Material för hållbar energiproduktion Åk 5 TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (O Inganäs) TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) Examensarbete 30 hp TEIO20 Entreprenörskap och start av nya verksamheter 6 hp (C Norrman) Valbar kurs 6 hp Valbar kurs 6 hp Valbara kurser ht1 TDDC76 Programmering och datastrukturer TFYA43 Nanoteknologi TSRT62 Modellbygge och simulering TEAE01 Industriell ekonomi g.k. TBMT36 Biomedicinsk optik TMQU03 Offensiv kvalitetsutveckling g.k. TGTU91 Retorik i teori och praktik Valbara kurser ht2 TATA45 Komplex analys TDDC76 Programmering och datastrukturer TFTB29 Bioinformatik - översikt och praktiska tillämpningar TBMT01 Analys av bioelektriska signaler TGTU49 Teknikhistoria TKMJ24 Miljöteknik TGTU04 Ledarskap TFTB44 Bioinformatik 27 mars 2014

14 Mikrosystem och nanobiologi
Miniatyrisering av elektroniska, kemiska och mekaniska funktioner Nanoteknologi för nya funktioner och ökad känslighet Tillverkningsteknik för mikrostrukturer: mjuk litografi och fotolitografi Biologiska mikroarrayer, smarta mikrosystem, single-cell analys Mikrofluidik

15 Imaging and ubiquitous biosensing
Avbildande system för kolorimetriska assayer, reflektometriska snabbtester och arrayer av fluorescenta indikatorer Ellipsometri, ytplasmonresonans, skannande ljuspulsteknik för ytladdning i gas- och vätskekefas Distribuerade kemiska analyser för laboratorier, vårdcentraler och hemmet (lab-on-a-disc, skannerbaserad luktidentifikation, bildskärmsanalys)

16 Entreprenörskap och start av nya verksamheter
Vad är en entreprenöriell verksamhet? Organisationsformer och finansiering Planering och utveckling av nya verksamheter Processen från idé till affärsplan Idé-PM och förstudie (mål/vision, affärsidé, konkurrens- och marknadsstrategi, marknadsföring, affärsmodell, lönsamhet och finansiering)

17 Vart kan inriktningen leda?
Processingenjör, kvalitetsingenjör, utvecklingsingenjör, forskningsingenjör, laboratorieingenjör, produktionsledare, konsult…. …inom t ex… bioanalys och medicinsk teknik (t ex utveckling av analysinstrument för forskning och diagnostik) materialutveckling (t ex implantat, förband, förpackningsmaterial…) livsmedel (t ex functional foods) miljö/energi IT/data (t ex bioinformatik) patent marknadsföring/innovation Man kan även vidareutbilda sig till ”certifierad forskare” (PhD). Då krävs forskarutbildning på universitet (4-5 år), ev med koppling till företag.