Kurset giver en indføring i mulighederne for at anvende mikro- og nanoteknologi inden for diagnostik og lægemiddel udvikling. Udgangspunktet vil være en gennemgang af eksempler på brug af teknologien i konkrete anvendelsessituationer, f.eks. til ”point of care” (POC) diagnostik, genomanalyse og avancerede in vitro cellekultur modeller.
Samspillet mellem biologiske komponenter og mikro- og nanoskalakomponenter i disse systemer vil blive gennemgået. Desuden vil fabrikationsteknologier, detektionsprincipper og mulighederne for at bruge mikro- og nanoteknologi i disse systemer blive behandlet. Kurset vil også gøre det muligt at forstå, hvordan mikro- og nanoteknologi kan løse flaskehalsproblemer i fx proteomik, genomforskning, metabolomic, automatiseret cellekulturer og diagnostisk. Indflydelsen af mikro- og nanoteknologi på medicinalindustrien i fremtiden vil blive diskuteret.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive, forklare og evaluere fordelene ved at anvende mikro- og nanoteknologiske metoder i diagnostik, lægemiddeludvikling og medicin
Forklare hvordan og hvorfor mikro- og nanoteknologi kan være essentiel til indsamling af store datasæt.
Beskrive og forklare den mikro- og nanoteknologi der bliver brugt i ”point of care” systemer.
Kende og beskrive teknologiske metoder, der anvendes i produktion af mikro- og nanoteknologiske komponenter.
Forklare detektionsmetoder, der anvendes i mikro- og nanoteknologisk udstyr.
Forklare principperne omkring væske håndtering i mikro- og nano systemer.
Vurdere anvendelsen af mikro- og nanoteknologi i “point of care” systemer, ”drug screening” og toksiologi
Forklare de fordele mikro- og nanoteknologi kan have i test af lægemidler
Kursusindhold:
Eksisterende point of care (POC) systemer vil blive brugt som eksempler i kurset. Vi vil for eksempel undersøge, hvordan glukose-niveauer, vira og blodtælling udføres i POC enheder. Med disse enheder som udgangspunkt, vil principperne for mikro- og nanoteknologi i de forskellige eksempler blive forklaret. Dette omfatter grundlæggende mikrovæske (microfluidic) håndterings pricipper, sensor funktioner og fabrikationsmetoder. De eksempler, der bruges, vil give et indblik i POC enheder og integration af microfluidic, enzymatiske og kemiske reporter systemer, sensorer og datahåndterings systemer.
Det næste emneområde, der gennemgås i kurset, er mikro- eller nanosystemer til proteomics, transcriptomics, genetik og metabolomics. Disse systemer er en del af POC enheder, men særlig tilpasning gør det muligt for enhederne at analysere dataceller og organismer. Indsamling af store datasæt, som efterfølgende analyseres ved hjælp af bioinformatiske metoder er afgørende for farmaceutisk udvikling. De metoder indebærer microarray-teknik, High Throughput (HT) sekventering og HT proteomanalyse. Disse HT-metoder er afhængige af mikro- og nanoskala komponenter, biokemiske komponenter, og andre nanoteknologiske redskaber, for eksempel til detektion.
Yderligere vil mere avanceret cellekultur og celleanalyse teknologi diskuteres, der kan erstatte, for eksempel, dyreforsøg i toksikologitest. Dette omfatter indførelse og drift af cellekulturchips, analysesystemer såsom fluorescens (FRET, TIRF, TRF og andre), samt elektrokemisk detektion.
