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, metabolomik, automatiserede
cellekulturer og diagnostik. Indflydelsen af mikro- og
nanoteknologi på medicinalindustrien i fremtiden vil blive
diskuteret.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Forklare procesteknologier til at fremstile genstande i mikro-
og nanostørrelse
Beskrive delene i ”point of care devices” som mikrofluidik og
målemetoder (optiske, elektrokemiske og mekaniske)
Forklare hvordan mikro- og nanoteknologisk baserede metoder
bruges i ”drug screening, testing and delivery”
Analysere fordele og ulemper med nuværende metoder i diagnostik
og medicin
Analysere principperne og implementeringen af mikro- og
nanoteknologiske løsninger i diagnostik, højpræsterende
analysemetoder og medicin
Sammenligne mikro- og nanoteknologiske løsninger med de
traditionelle der bruges i farmaceutisk industri og bedømme
potentialet for at forbedre nuværende metoder
Producere og præsentere en poster af en kvalitet som svarer til
den man finder på en professionel videnskabelig konference
Syntetisere tværfagligt disciplinær information
Finde og evaluere videnskabeligt materiale, der er relevant for
en problemstilling
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)
håndteringspricipper, sensorfunktioner og fabrikationsmetoder. De
eksempler, der bruges, vil give et indblik i POC enheder og
integration af microfluidic, enzymatiske og kemiske reporter
systemer, sensorer og datahåndteringssystemer.
Det næste emneområde, der gennemgås i kurset, er hvordan mikro-
eller nanosystemer bruges til proteomics, transcriptomics, genetik
og high throughput screening. 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 high
throughput screening. 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. Til sidst diskuteres
forskellige metoder for at frigive stoffer lokalt og på visse
tidspunkter.
Litteraturhenvisninger:
Forelæsningsnoter, videnskabelige artikler og bogkapitler
