- Engineering for Innovation
- Master's Degree in BIOMEDICAL ENGINEERING
- WEARABLE BIOSENSORS AND DEVICES
WEARABLE BIOSENSORS AND DEVICES
- Teaching in italian
- BIOSENSORI E DISPOSITIVI INDOSSABILI
- Teaching
- WEARABLE BIOSENSORS AND DEVICES
- Subject area
- ING-INF/01
- Reference degree course
- BIOMEDICAL ENGINEERING
- Course type
- Master's Degree
- Credits
- 9.0
- Teaching hours
- Frontal Hours: 81.0
- Academic year
- 2024/2025
- Year taught
- 2024/2025
- Course year
- 1
- Language
- ITALIAN
- Curriculum
- TECNOLOGIE DIAGNOSTICHE E TERAPEUTICHE
- Reference professors for teaching
- D'AMICO STEFANO
DE VITTORIO Massimo
- Location
- Lecce
Teaching description
Concetti appresi nei corsi di Fisica Generale II e conoscenze di base su elettronica circuitale
Il corso ha l’obiettivo di fornire una solida preparazione sulle più avanzate tecnologie per monitorare parametri biometrici. Saranno introdotti l’origine dei segnali biochimici, elettrici e meccanici all’interno del corpo umano e le motivazioni per cui è utile monitorarne l’andamento.
Saranno introdotte le tecnologie, le funzioni e le tecniche di progettazione e di simulazione di biosensori in applicazioni in-vitro (sistemi cellulari e organ-on-chip che simulano gli organismi viventi), ex-vivo (tessuti provenienti da organismi) and in-vivo (sperimentazioni cliniche sull’uomo). Saranno inoltre studiati i principali circuiti elettronici per la gestione dei sensori. Le attività teoriche saranno affiancate da attività di laboratorio per la fabbricazione, simulazione e test di biosensori.
L'obiettivo primario del corso è fornire le conoscenze necessarie a comprendere il funzionamento dei più diffusi ed avanzati biosensori, per misurare e monitorare la presenza e la quantità di agenti biochimici e parametri fisiologici del corpo umano.
Saranno discusse diverse tipologie di sensori: sensori per strumentazioni da laboratorio, point-of-care (PoC) e sensori indossabili.
I diversi blocchi costituenti dei sensori saranno introdotti e spiegati:
- Elemento per il riconoscimento (recettore);
- Trasduttore;
- Acquisizione, condizionamento dei dati e trasmissione.
Saranno inoltre discusse le diverse tecnologie dei biosensori, anche in collaborazione con esperti internazionali (KU Leuven, Denmark Technical University):
- sensori elettrochimici;
- sensori ottici;
- sensori termici;
- sensori piezoelettrici.
Durante il corso saranno effettuati laboratori dove saranno realizzati biosensori e la corrispondente elettronica di controllo e lettura.
Lezioni frontali in aula ed attività laboratoriale
Esame orale
1. Definizioni
Sensori, biosensori, trasduttori, segnali biochimici.
Classificazione dei sensori sulla base di: misurando, energia, conversione del segnale, materiali, specifiche, segnale d'uscita, applicazione.
2. Blocchi costituenti dei biosensori
Analiti: Molecole, DNA/RNA, Proteine, Batteri, Virus;
Elementi di riconoscimento (recettori): Anticorpi, enzimi, virus, batteri, cellule, aptameri.
Trasduttori: Elettrochimici, ottici, termici e piezoelettrici.
Elettronica per l'acquisizione, analisi, condizionamento e trasmissione del dato.
Tipologia di risultato.
3. Fondamenti di elettronica circuitale per la lettura ed il condizionamento del segnale
Dispositivi elettronici e circuiti elettronici per biosensori.
4. Laboratori per la realizzazione di biosensori e dell'elettronica di readout.
5. Sensori indossibili.
Fondamenti, implementazioni ed applicazioni
- Flexible and Wearable Sensors: Materials, Technologies, and Challenges (CRC press)
- Introduction to Biosensors: From Electric Circuits to Immunosensors (Springer)
- Edward Sazonov Wearable Sensors: Fundamentals, Implementation and Applications (2020, Academic Press).
- Dispense del docente
Semester
Second Semester (dal 03/03/2025 al 13/06/2025)
Exam type
Compulsory - Related/Supplementary
Type of assessment
Oral - Final grade
Course timetable
https://easyroom.unisalento.it/Orario