生物医学工程简介和生物医学工程职业;人体生物学:生命的化学基础,人体解剖学和生理学简介。生物力学:生物力学简介:力、力矩和耦合系统;肌肉骨骼系统、结构:关节方法;生物材料及其与组织的相互作用;当今医学测量和相关成像和非成像仪器简介;生物传感器:用于监测患者的传感器,用于测量新陈代谢和生物物理传输的非侵入性生物传感器;从生命关键分子的化学和相互作用开始的分子生物学和遗传学:DNA、RNA 和蛋白质;计算生物学:用于诊断、预测或预后目的的生物医学/临床数据分析算法。
生物传感器技术将生物学知识与微电子学结合在一起。生物传感器由与细胞,酶或抗体这样的生物组件组成,该生物成分与微型传感器相关联,该设备由一个系统供电,然后将功率(通常以另一种形式)提供到第二个系统。生物传感器正在检测依赖细胞和分子特异性的设备来识别和测量极低浓度的物质。当感兴趣的物质与生物学成分结合时,传感器会产生与物质浓度成比例的电信号。生物传感器可用于:营养价值的测量,食物位置的新鲜度和安全性以及环境污染物的测量5。什么是纳米生物技术?提及该技术的任何两个应用。
主题名称:基于废水的流行病学的高级生物传感器摘要:加入我们的跨学科合作,并参与开创性的努力,以推进环境监视技术。基于我们在废水监测疾病暴发的广泛工作的基础上,我们正在积极寻求一名驱动的博士生,以使用纳米材料和基于CRISPR的方法来领导高性能和低成本生物传感器的发展。在我们以前的调查中,我们已经解决了适合大规模测试的低成本,高效测定的迫切需求,尤其是在低收入或中等收入国家(LMIC)。我们的研究引入了创新的方法,例如纸量和PTFE膜过滤器,用于从废水样品中浓缩和分离来自各种微生物病原体的核酸。此外,我们的研究证明了利用印刷电路板(PCB)电极和比色生物传感器的电化学DNA生物传感器的有效性,并在检测SARS-COV-2等病原体时使用了。我们将继续致力于提高这些测定法的敏感性和特异性,并研究其在该领域部署的可靠性。作为我们团队中的博士生,您将有独特的机会建立这些基础,探索新的途径,通过对基质的纳米材料构图来增强传感器的反应,以适当的功能化并采用CRISPR等先进技术来提高测定法的特异性,并探索这种评估和传感器的适用性,以探索抗抗抗药性(amicrobial抗药性)(am)(am)。您的工作将直接有助于开发针对疾病爆发和未来大流行症预警系统的尖端技术。参考:(1)https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.170347(2) https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.130169
糖尿病是一种越来越多的慢性疾病,会影响世界上数百万的人。对患者的血糖水平进行定期监测以控制疾病。当前的血糖监测装置的方法通常是侵入性的,会给患者带来不适。非侵入性葡萄糖监测设备可能是糖尿病患者的游戏规则改变者,因为它会减少不适并提供连续监测。本手稿对非侵入性葡萄糖生物传感器进行了综述,特别关注市场上可用的领先技术,例如微波传感,近红外光谱,离子电池和光学方法。本文打算使用各种生物流体(汗水,唾液,间质液,尿液)来描述非侵入性血糖监测方法,从而突出显示最新设备开发中的优势和缺点。本综述还讨论了葡萄糖检测设备的未来趋势以及如何改善患者的生活质量。但是,与实现准确可靠的葡萄糖监测有关的挑战仍然存在一些挑战。需要进一步改进葡萄糖生物传感器,其性能的分析目标的标准化以及不断评估和培训外行用户。本文回顾了临床实践中葡萄糖生物传感器的简短历史,基本原理,分析性能和当前状态。
11:40 – 12:00 Jonathan Strauss:“通过整合葡萄糖和乳酸生物传感器监测与疾病相关的细胞代谢变化,促进人类骨关节炎软骨芯片模型的发展”
过去十年,DNA 生物传感器的发展加速,尤其用于医学诊断、癌症研究和基因表达分析。1 最近的 COVID-19 大流行强调了开发灵敏可靠的病毒检测技术的必要性。与其他类型的 DNA 生物传感器相比,基于表面的 DNA 生物传感器具有许多优势,例如高灵敏度和价格实惠。2 它们还可以应用于微流体系统中以进行自动检测。3 这些传感器依赖于将单链 DNA (ssDNA) 探针固定在固体基质上,这些探针能够与其互补的 DNA 或 RNA 靶序列杂交。其中,固定在表面的 ssDNA 探针的探针密度和杂交效率是决定生物传感装置性能的关键参数。3,4
过氧化氢(H 2 O 2)是生物医学诊断中的重要分析物。在人类生理学中,H 2 O 2充当氧化应激的生物标志物,这可能与诸如阿尔茨海默氏病,帕金森氏病,心肌梗死和癌症等医学疾病有关。[1,2]此外,基于氧化酶的生物传感器检测用于检测葡萄糖,尿酸和神经递质等分析物,依赖于监测在酶促反应过程中产生的H 2 O 2的浓度。[3,4]用于检测H 2 O 2的生物传感器主要在光学和 /或电化学技术上运行,并采用过氧化物酶辣根过氧化物酶(HRP)。尽管基于HRP的生物传感器对H 2 O 2检测具有很高的选择性和敏感性,但诸如高成本,短期货架寿命和环境不稳定性之类的因素限制了其更广泛应用的性能。[2]这导致了许多研究,其中探索了用于生物敏化应用的替代性非酶实体,称为过氧化物酶模拟物,它们具有用于H 2 O 2检测的固有性过氧样催化活性。[5,6]迄今为止,已知多种材料,例如贵金属纳米颗粒,金属氧化物纳米颗粒,基于碳的纳米材料和过渡金属络合物,都模仿过氧化物酶活性。[5,7]