Experimentell biofysik
Experimental biophysics

FFFN20F, 15 högskolepoäng

Gäller från och med: Vårterminen 2020
Beslutad av: Anders Gustafsson / FUN (2)
Datum för fastställande: 2019-11-14

Allmänna uppgifter

Avdelning: Fasta tillståndets fysik
Kurstyp: Gemensam kurs, avancerad nivå och forskarnivå
Kursen ges även på avancerad nivå med kurskoder: FFFN20, FYST23
Undervisningsspråk: Engelska

Syfte

Kursen ger en fördjupning i tvärvetenskapligt arbete med fokus på experimentella metoder inom biofysiken. Kursen avser specifikt att ge en introduktion till gränslandet mellan modern fysik, nanoteknologi, biomolekylär kemi och biologi.

Mål

Kunskap och förståelse

För godkänd kurs skall doktoranden

• kunna problematisera kopplingen mellan storleksordningar i biologi och mikroelektroniska komponenters storleksordningar och hur detta är till fördel vid skapande av nya verktyg för biomedicinsk analys.
• kunna förklara grundläggande begrepp och problem inom mikro- och nanofluidik.
• kunna beskriva avancerade avbildningsmetoder.
• kunna förklara grundläggande tekniker för studier av enstaka molekyler.
• kunna förklara grundläggande mekanismer inom molekylära motorer.
• kunna beskriva cellers växelverkan med nanostrukturerade partiklar inklusive nanotoxicitet
• kunna beskriva system - lab on a chip, integration.

Färdighet och förmåga

För godkänd kurs skall doktoranden

• självständigt kunna söka information utöver kurslitteraturen.
• kunna tillgodogöra sig och sammanfatta vetenskapliga artiklar.
• kunna utveckla enkla experiment, dvs utvärdera och välja lämplig experimentell teknik för en specifik frågeställning.
• kunna planera ett vetenskapligt projekt.
• kunna skriva välstrukturerade projektrapporter som sammanfattar, förklarar och analyserar experimentellt och/eller teoretiskt arbete.
• kunna presentera egna resultat i ett muntligt föredrag och aktivt delta i argumenterande vetenskapliga diskussioner.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

För godkänd kurs skall doktoranden förstå begränsningar och möjligheter av miniatyrisering av bioanalytiska verktyg.

Kursinnehåll

Kursen innehåller tre huvudmoment. Första delen av kursen består av föreläsningar och diskussionsseminarier. Under detta moment går man igenom relevanta huvudämnen enligt lista nedan och diskuterar aktuella artiklar. Speciellt under seminarieövningarna krävs det att studenterna tar aktiv del i diskussionen. En viktig del av detta moment är att träna sig i effektiv läsning av och informationsextraktion från vetenskapliga artiklar. Ett genomgående tema inom kursen är mikro och nanostrukturer inom biologi och teknologi och den ömsesidiga kopplingen däremellan. Specifika ämnen som ingår i kursen: Storleksordningar i biologi och fysik. Avbildning av biologiska strukturer : optisk mikroskopi inklusive superupplösningsmikroskopi (STED, STORM mfl). Mikro- & nanofluidik: Separation och analys av molekyler och celler, mjuk litografi. Proteiners och cellers växelverkan med nanostrukturerade ytor: kontroll och styrning av motorproteiner, utväxt av axoner, antikropp-antigen reaktioner för proteinchip-tillämpningar. Växelverkan av lågdimensionella material med individuella celler och organismer. Systemaspekter: lab-on-a-chip tillämpningar, studier av enstaka celler. Den andra delen består av laborativa övningar, främst i våra forskningslaboratorier. Studenterna får tillfälle att stifta bekantskap med utrustning som aktivt används inom avdelningens forskning inom biofysik. Specifika laborativa moment som ingår: Grundläggande fluoroscensmikroskopi Mjuk litografi och mikrofluidik Tillämpning av mikrofluidik Flödessimulering Optisk pincett Den sista delen av kursen är ett projektarbete där studenterna arbetar individuellt eller i små grupper och får göra, helst innovativa men samtidigt enkla, experiment i forskningsmiljö på valfria plats inom eller utom universitetet. Projekten definieras i samverkan med kursansvarig, handledare och student.

Kurslitteratur

Kursen har ingen kursbok. Istället bygger kursen på aktuella vetenskapliga artiklar, varav av en del är av typen översiktsartiklar. Laborationsmanualer och instuderingsfrågor är tillgängliga online. Dessutom finns många projektrapporter tillgängliga som pdf-filer på kurshemsidan.

Kursens undervisningsformer

Undervisningsformer: Föreläsningar, seminarier, laborationer, projekt

Kursens examination

Examinationsformer: Skriftlig tentamen, muntlig tentamen, skriftlig rapport
Betygsskala: Underkänd, godkänd
Examinator:

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: Obligatoriska kurser inom civilingenjörsprogrammet teknisk nanovetenskap eller motsvarande.

Kurstillfällesinformation

Kontaktinformation och övrigt

Kursansvariga:
Hemsida: https://biokurs.ftf.lth.se/