Devices and Materials in Biomedicine (Sensorer och material i biomedicin)

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 e-mail: karen@ifm.liu.se tel: 282359 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 TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFTB43 CDIO-projekt ”Material i medicin” 6 hp (K Enander) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) Valbar kurs 6 hp TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) Valbar kurs 6 hp TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) 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 Examensarbete 30 hp TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (O Inganäs) TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) 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 TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFTB43 CDIO-projekt ”Material i medicin” 6 hp (K Enander) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) Valbar kurs 6 hp TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) Valbar kurs 6 hp TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) 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 Examensarbete 30 hp TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (O Inganäs) TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) 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. 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 2009-2014: 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 TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFTB43 CDIO-projekt ”Material i medicin” 6 hp (K Enander) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) Valbar kurs 6 hp TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) Valbar kurs 6 hp TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) 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 Examensarbete 30 hp TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (O Inganäs) TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) 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.