Bioelektronika Field of study: Biophysics
Programme code: 03-S1BF12.2017

Module name: Bioelektronika
Module code: 0305-1BF-12-35
Programme code: 03-S1BF12.2017
Semester:
  • summer semester 2020/2021
  • summer semester 2019/2020
Language of instruction: Polish
Form of verification: exam
ECTS credits: 2
Description:
Program wykładów obejmuje zagadnienia: 1. Specjalistyczne układy elektroniczne dla potrzeb pomiarów biologicznych. Wzmacniacze napięcia stałego o małym dryfie napięcia wyjściowego. Wzmacniacze o bardzo dużej impedancji wejściowej. Wzmacniacze pomiarowe o małym poziomie szumów. Generatory funkcyjne bardzo wolnych przebiegów. Cyfrowe karty pomiarowe do akwizycji danych. Specyficzne układy do pomiarów pH. 2. Rozproszone systemy pomiarowe. Definicja systemów wbudowanych. Charakterystyka i zalety systemów wbudowanych. Przykłady systemów wbudowanych stosowanych w biologii i medycynie. 3. Elektroniczne analogi komórek nerwowych. Model Mc Cullocha i Pittsa. Analog neuronu z tranzystorami dwuzłączowymi. Analog neuronu z tranzystorami polowymi. Analog neuronu ze wzmacniaczami operacyjnymi. Układy scalone dedykowane dla sieci neuronowych. Demonstracja działania standardowego programu do badania sieci neuronowych. 4. Procesy technologiczne iMEMS (integrated Micro Electro Mechanical Structure). Trawienie otworów i rowków. Wykonywanie półprzewodnikowych sprężyn i kotwic. Wielosekcyjne kondensatory ze swobodnie zawieszoną masą. Nowoczesne mikroczujniki ciśnienia, temperatury, przyspieszenia i położenia. 5. Nanorurki. Grafen i jego właściwości. Powstawanie i rodzaje nanorurek SWNT (typu krzesło, typu zygzak i chiralne). Nanorurki wielościenne. Elektryczne i mechaniczne właściwości nanorurek. Dziedziny zastosowań nanorurek 6. Czujniki biologiczne z nanorurkami węglowymi. Matryce elektrod z pionowo zorientowanymi nanorurkami. Otwieranie końcówek nanorurek. Funkcjonalizacja elektrod. Przykład zastosowania: detekcja DNA. 7. Optyczne czujniki biologiczne. Definicja plazmonu. Rezonans plazmonowy. Teoretyczne zależności dla rezonansu plazmonowego. Optyczna aparatura pomiarowa. Przykład zastosowania: detekcja biomarkerów w chorobie Alzheimera Ćwiczenia w laboratorium Ćwicz. 1: Pomiary ciśnienia nowoczesnymi czujnikami piezorezystywnymi Ćwicz. 2: Inklinometr jako czujnik statycznych wartości przyspieszenia Ćwicz. 3: Pomiar przyspieszeń dynamicznych za pomocą czujnika ADXL Ćwicz. 4: Pomiar temperatury nowoczesnym mikroczujnikiem DS18B20 Ćwicz. 5: Badanie modelu „bliskiego pola” przy użyciu zestawu mikrofalowego na pasmo X Egzamin obowiązkowy
Prerequisites:
Zaliczenie przedmiotów: Podstawy Fizyki i Wybrane zagadnienia z elektroniki analogowej
Key reading:
(no information given)
Learning outcome of the module Codes of the learning outcomes of the programme to which the learning outcome of the module is related [level of competence: scale 1-5]
Pozna specjalistyczne układy elektroniczne dla potrzeb pomiarów biologicznych [1BF_35_1]
 KBF_W09 [4/5] KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Pozna podstawowe elektroniczne analogi układów biologicznych [1BF_35_2]
 KBF_W09 [4/5] KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Zrozumie relacje między systemami biologicznymi a ich analogami elektronicznymi [1BF_35_3]
 KBF_W09 [4/5] KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Pozna działanie i rolę czujników biologicznych [1BF_35_4]
 KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Zapozna się z zastosowaniem najprostszych układów elektronicznych do badań biologicznych [1BF_35_5]
 KBF_W09 [4/5] KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych; integrować pozyskane informacje i dokonywać ich interpretacji [1BF_35_6]
 KBF_W09 [4/5] KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Rozumie potrzebę podnoszenia kompetencji zawodowych [1BF_35_7]
 KBF_W09 [4/5] KBF_W11 [4/5] KBF_U07 [4/5]
Type Description Codes of the learning outcomes of the module to which assessment is related
kolokwium [1BF_35_w_1]
Przed przystąpieniem do wykonywania danego ćwiczenia student zdaje kolokwium wstępne, które ma wykazać przygotowanie do jego wykonania.
 1BF_35_1 1BF_35_2 1BF_35_3 1BF_35_4
aktywność na zajęciach [1BF_35_w_2]
Student samodzielnie wykonuje pomiary przewidziane w instrukcji danego ćwiczenia (ocena od 3 do 5). Po wykonaniu ćwiczeń, w domu student przygotowuje sprawozdanie wg schematu podanego na pierwszych zajęciach. Sprawozdanie to uzyskuje ocenę w skali ocen od 3 do 5.
 1BF_35_1 1BF_35_2 1BF_35_3 1BF_35_4 1BF_35_5
zaliczenie [1BF_35_w_3]
Warunkiem przystąpienie do egzaminu jest zaliczenie pisemnej pracy domowej. Termin egzaminu jest ustalany w konsultacji ze studentami trzy tygodnie przed rozpoczęciem sesji egzaminacyjnej. Zakres materiału obejmuje wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach i podczas zajęć laboratoryjnych - ta informacja jest przekazana studentom na pierwszym wykładzie. Skala ocen: 2 – 5.
 1BF_35_1 1BF_35_2 1BF_35_3 1BF_35_4 1BF_35_5 1BF_35_6 1BF_35_7
Form of teaching Student's own work Assessment of the learning outcomes
Type Description (including teaching methods) Number of hours Description Number of hours
lecture [1BF_34_fs_1]
Wprowadza się i wyjaśnia zagadnienia z zakresu bioele-ktroniki. Wykład jest prowadzony z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych
 15
Poszerzenie materiału wykładu z literatury fachowej
 15 zaliczenie [1BF_35_w_3]
laboratory classes [1BF_34_fs_2]
Na pierwszych zajęciach prowadzący pracownię zapoznaje studentów z przepisami BHP, zachowaniem w pracowniach, prowadzenia zeszytu laboratoryjnego, Student wykonuje samodzielnie wyznaczone mu ćwiczenia.
 15
W domu przygotowuje sprawozdanie z przebiegu wykonanego ćwiczenia według ustalonego wzoru.
 30 kolokwium [1BF_35_w_1] aktywność na zajęciach [1BF_35_w_2]
Attachments
Module description (PDF)
Information concerning module syllabuses might be changed during studies.
Syllabuses (USOSweb)
Semester Module Language of instruction
(no information given)