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Physikalisches Wahlfach: Physik der Biosensorik (PW)5 ECTS (englische Bezeichnung: Elective Course in Physics: Physics of Biosensing)
Modulverantwortliche/r: Frank Vollmer Lehrende:
Frank Vollmer
Startsemester: |
SS 2015 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
unregelmäßig |
Präsenzzeit: |
45 Std. | Eigenstudium: |
105 Std. | Sprache: |
Deutsch oder Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Physik der Biosensorik / Physics of Biosensing
(Vorlesung, 2 SWS, Frank Vollmer, Do, 13:00 - 14:30, HF)
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Übungen zur Vorlesung Physik der Biosensorik /Exercises Physics of Biosensing
(Übung, 1 SWS, Frank Vollmer, jede 2. Woche Do, 14:30 - 16:00, HF)
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, structurefunction 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)
Bemerkung:
Für Schwerpunkt Physik in der Medizin zugelassen.
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
(Po-Vers. 2010 | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Weitere Module aus dem Wahlpflichtbereich I)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Physikalisches Wahlfach: Physik der Biosensorik (Prüfungsnummer: 269250)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 20, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2015
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