Physik der Biosensorik (Biosens)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Physics of Biosensing)

Lehrveranstaltungen:

• • Physik der Biosensorik / Physics of Biosensing
    (Vorlesung, 2 SWS, Frank Vollmer, Do, 13:00 - 14:30, HF)
  • Übungen zur Vorlesung Physik der Biosensorik /Exercises Physics of Biosensing
    (Übung, 1 SWS, jede 2. Woche Do, 14:30 - 16:00, HF; ab 19.5.2016)

Inhalt:

Fundamentals of Biophotonics and Biosensing

• physical properties of biosensors, with emphasis on optical, electrical and mechanical microsystems
• optical, mechanical resonators
• light matter interactions (molecular electromagnetism, multipole moments, dielectric and optical properties of molecules, absorption, fluorescence, polarizability)
• micro structures in biosensing, signal generation, transduction, amplification, interpretation, frequency domain, time domain (microresonators, QCM, SPR, grating couplers, interferometers, nanoparticles)
• instrumentation biosensors, sensor components
• biosensors in analytics and clinical diagnostics (molecular interactions, molecular recognition, structure-function in biomolecules, specific detection, diffusion, biochemical networks)
• plasmonics
• single molecule detection and single molecule analysis/properties
• biology for engineering and physics

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden
• kennen relevante Grundlagen der Biosensorik
• verstehen die Grundlagen der Optik, Mechanik und Elektronik der Biosensorik
• kennen die wichtigen Materialparameter, verschiedene Materialklassen sowie biosensorische Systeme
• verstehen die Verwendung von Biomolekuelen in der Biosensorik
• nennen die Detektionsmechanismen von Biomolekülen in der Biosensorik
• können optische, mechanische und elektrische Sensoren entwerfen
• erklären die Kopplung biologischer Systeme mit Biosensoren
• erklären anhand von Beispielen den Einsatz von optischen Materialien
• können die molekularen Gundlagen biosensorischer Prozesse nachvollziehen
• kennen die Anwendung der Mikro Strukturen in der Biosensorik, medizinische Diagnostik

Literatur:

• Hinchcliffe&Munn, Molecular Electromagnetism
• Prasad, Biophotonics
• Prasad, Nanophotonics
• J. D. Jackson, Klassische Elektrodynamik, deGruyter (2006)
• Y Yariv, Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press (1997)

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science) | 1.-3. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | 1.-3. Wahlpflichtmodul | Biosensing und Biophotonics)
2. Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Chemie- und Bioingenieurwesen (Master of Science) | Masterprüfung | 1.-2. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | Biosensing und Biophotonics)
3. Life Science Engineering (Master of Science): ab 1. Semester
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Life Science Engineering (Master of Science) | Wahlpflichtmodule | 1. - 3. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum, 5 ECTS) | Biosensing und Biophotonics)
4. Life Science Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2015w | TechFak | Life Science Engineering (Master of Science) | 1.-2. Wahlpflichtmodul (ohne Praktikum) | Biosensing und Biophotonics)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Biosensing und Biophotonics (Prüfungsnummer: 57101)

(englischer Titel: Biosensing and Biophotonics)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 20, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
20-minütige mündliche Prüfung oder 20 min. Vortrag

Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017

1. Prüfer: