Fakultet tehničkih nauka

Predmet: Bioelektronika (17.DE500A)

Osnovne informacije:
 
Kategorija Naučno-stručni
Uža naučna oblast Elektronika
ESPB 10

Cilj predmeta je da studentima predstavi inženjerstvo bioloških makromolekula i proteinskih struktura kao atraktivnu i izrazito multidisciplinarnu oblast za potencijalnu primenu u hibridnim bioelekronskim komponentama i kolima. Pri tome, studenti treba da se upoznaju sa osnovnim pravcima razvoja, aktuelnim metodama i tehnikama u ovoj oblasti. Osposobljavanje studenata za naučno–istraživački rad u oblasti bioelektronike.

Osnovna teorijska i primenjena znanja potrebna za rad i komunikaciju u multidisciplinarnom timu inženjera, biofizičara, hemičara i lekara. Sposobnost razumevanja principa rada, mogućnosti i ograničenja komponenata zasnovanih na biološkim makromolekulima. Student osposobljen za samostalna istraživanja u oblasti bioelektronike.

Struktura, osobine i funkcije bioloških makromolekula. Elektrostatičke karakteristike složenih proteinskih struktura. Mehanizmi interakcija između jona i biomolekularnih struktura (biopolimera). Biopolielektroliti. Električna provodnost biopolimera. Prenos elektrona kroz proteine. Prenos elektrona u DNK. Osnovi bioelektromagnetizam. Električni signali u ćelijama. Ćelijska membrana kao električni sistem (otpornost i kapacitivnost membrane, naponsko zavisni jonski kanali). Akcioni potencijal. Ekscitacija i prostiranje nervnih signala. Električni modeli neurona. Biosenzori (tehnologije i aplikacije). Interakcija bioloških molekula sa poluprovodničkim nanočesticama. BioMEMS/BioNEMS (materijali i naprave). Naprave zasnovane na bioelektronskom interfejsu (ISFET, CHEMFET). Deo nastave na predmetu se odvija kroz samostalni studijski istraživački rad u oblasti bioelektronike. Studijski istraživački rad obuhvata aktivno praćenje primarnih naučnih izvora, razvoj novih modela, izvođenje in silico eksperimenata, obradu podataka numeričkih simulacija, kao i pisanje rada iz uže naučne oblasti kojoj pripada tema doktorske disertacije.

Predavanja. Konsultacije. Pregled naučnih radova iz oblasti. Studijski istraživački rad.

Autori Naziv Godina Izdavač Jezik
Jaakko Malmivuo, Robert Plonsey Bioelectromagnetism: Principles and Applications of Bioelectric and Biomagnetic Fields 2010 Oxford University Press Engleski
Itamar Willne, Eugenii Katz Bioelectronics: From Theory to Applications 2012 Wiley Engleski
Ronald R. Pethig, Stewart Smith Introductory Bioelectronics: For Engineers and Physical Scientists 2012 Wiley Engleski
Chandran Karunakaran, Kalpana Bhargava, Robson Benjamin Biosensors and Bioelectronics 2015 Elsevier Engleski
Predmetna aktivnost Predispitna Obavezna Broj poena
Predmetna aktivnost
Seminarski rad
Predispitna
Da
Obavezna
Da
Broj poena
30.00
Predmetna aktivnost
Teorijski deo ispita
Predispitna
Ne
Obavezna
Da
Broj poena
70.00
Predavanja