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Anzeigesprache

Bioelektronik Praktikum (6LP)

6

Deutsch

#30687 / #2

Seit SoSe 2021

Fakultät III

ACK 24

Institut für Biotechnologie

33311200 FG Bioverfahrenstechnik

Neubauer, Peter

Birkholz, Mario

birkholz@ihp-microelectronics.com

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
2348081 39803 Bioelektronik Praktikum

Lernergebnisse

Die Studierenden sollen: • den praktischen Umgang mit elektronischer Gerätetechnik in Biotech-Umgebungen erlernen, • theoretische Kenntnisse zu EKG, Biosensoren und Mikrofluidik durch praktische Erfahrungen ergänzen, • den Einsatz von Mikrocontrollern bzw. Einplatinencomputern samt Programmierung sowie eines 3D-Druckers einüben und • befähigt werden, bioelektronische Systeme zu planen, zu entwerfen und zu fertigen, um eigene biotechnologische Experimente damit durchzuführen. Die Veranstaltung vermittelt überwiegend: 20% Wissen & Verstehen 20% Analytik & Methodik 10% Recherche & Bewertung 40% Anwendung & Praxis 10% Sozialkompetenz

Lehrinhalte

1. EKG, Oszilloskop und Mikrocontroller: zeitabhängige Spannungsverläufe, elektrische Schwingungen und Aufnahme mit dem Oszilloskop; Funktionsgenerator, Signal-Rausch-Verhältnis etc. Bestimmung von Ableitungen mit konventionellem EKG-Gerät, mit Oszilloskop, und mit einem Einplatinen-Computer samt Programmierung eines kurzen Codes. 2. Enzymsensor: Immobilisierung von GOx auf Membranelektrode; Messung der Glc-Konzentration cg einer definierten Probe mit Potentiostaten; Eichfunktion mit bekannter cg; Einfluss der Diffusion; amperometrische Bestimmung von unbekannten cg; Driftverhalten, Messgenauigkeit, untere Nachweisgrenze und linearer Bereich. 3. Impedanzspektroskopie: dielektrische Funktion und Leitfähigkeit; Modellierung von Zellsuspensionen; Effekte in verschiedenen Frequenzbereichen; frequenzabhängige Messungen zwischen 0,01 und 10 MHz; Zelldichtemessungen in verschieden konzentrierten E. coli Suspensionen; Messfehler 4. Mikrofluidik und Dielektrophorese. CAD einer MF-Plattform mit DEP-Elektroden; Dateiexport und Herstellung auf 3D-Drucker; Testbetrieb mit Spritzenpumpen und Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität; Zellseparation mittels repulsiver DEP an Suspension von S. cerevisae.

Modulbestandteile

Pflichtgruppe:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
Bioelektronik Praktikum (6LP) PR 0335 L 655 SS Deutsch 30

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Bioelektronik Praktikum (6LP) (PR):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit Blockpraktikum 2.0 40.0h 80.0h
Prüfungsvorbereitung 1.0 40.0h 40.0h
Vor- und Nachbereitung 1.0 60.0h 60.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vier Praktikumsversuche in 2 Wochen; Dokumentation über ISIS2.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Bachelor in Biotechnologie oder verwandten Fachrichtungen (Biomedizintechnik, Chemie, Physik, Elektrotechnik, Mikrosystemtechnik). Kenntnisse in CAD. Teilnahme an der ILV „Einführung in die Bioelektronik“

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Keine Angabe

Abschluss des Moduls

Benotung

benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache

Deutsch

Prüfungselemente

Name Punkte Kategorie Dauer/Umfang
Protokolle 50 schriftlich versuchsabhängig
Versuchsdurchführung 50 praktisch Versuchabhängig

Notenschlüssel

1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
95.092.089.086.083.080.077.074.071.068.0

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Keine Angabe

Dauer des Moduls

Dieses Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 16.

Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung für das Modul erfolgt zu Beginn des Semesters während der ersten Vorlesungswoche oder online. Siehe auch entsprechende Hinweise auf der Homepage des Lehrstuhls für Bioverfahrenstechnik (www.bioprocess.tu-berlin.de). Bei Überbuchung werden die Teilnehmer mit Losverfahren bestimmt.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Für die einzelnen Versuche werden Skripte über ISIS2 angeboten, die vor dem Versuch durchzuarbeiten sind. Als begleitende Literatur wird empfohlen:

Literatur

Empfohlene Literatur
V. Zhirnov & R. Cavin: Microsystems for Bioelectronics: Nanomorphic Cell, Elsevier, 2011,
I. Willner & E. Katz: Bioelectronics - From Theory to Applications, Wiley, 2005
R. Pethig & S. Smith: Introductory bioelectronics, Wiley, 2013

Zugeordnete Studiengänge

Diese Modulversion wird auf folgenden Modullisten verwendet (alte Studiengangsabbildung):

Verwendungen (8)
Studiengänge: 1 Stupos: 1 Erstes Semester: SoSe 2021 Letztes Semester: WS 2021/22

Sonstiges

Keine Angabe