English | Log ind

33336 LabChip-2: Fysik i Lab-on-a-chip systems

2016/2017

Kursusinformation
LabChip-2: Physics of Lab-on-chip systems
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes under tompladsordningen
E4B (fre 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, teoretiske og numeriske øvelser samt projektarbejde. Kursets første to tredjedele er et afløsningsopgave forløb med realistiske lab-on-a-chip problemstillinger. Denne del består af et teoretisk og et numerisk forløb, hvor der arbejdes på udvalgte opgaver. Eksamensrelevante færdigheder øves gennem studenterpræsentationer. Sidste tredjedel af kurset består af et projektforløb, som løses i grupper af to indenfor en valgt lab-on-a-chip problemstilling og afsluttes med en rapport.
13-uger
E4B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Mundtlig eksamination og rapporter. Den mundtlige eksamen tager udgangspunkt i de to rapporter, samt det tilhørende pensum. Karakteren gives ved en helhedsbedømmelse med følgende vægtning: De to rapporter (40%), mundlig eksamen (60%).
30 min.
Uden hjælpemidler
7-trins skala , ekstern censur
Basal viden om klassisk mekanik, elektromagnetisme, vektoranalyse og differentialligninger
Minimum 5
Rafael J. Taboryski , Lyngby Campus, Bygning 345B, Tlf. (+45) 4525 8101 , rafael.taboryski@nanotech.dtu.dk

33 Institut for Mikro- og Nanoteknologi
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
Lab-on-a-chip systemer er enheder som integrerer og nedskalerer en eller flere laboratoriefunktioner på en enkelt mikro-chip. Et lab-on-a-chip system kan håndtere ekstremt små væskemængder (mikrostrømning) helt ned til subnanoliter området og kanaldimensioner er typisk i området fra 1 millimeter ned til 100 nanometer.

Det er kursets overordnede mål, at du med en fysikrelateret tilgang til stoffet bliver i stand til at analysere og modellere virkemåden af udvalgte lab-on-a-chip systemer. Endvidere er det målet, at du bliver i stand til numerisk at modellere og designe nye lab-on-a-chip systemer.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Benytte generel strømnings- og diffusionsteori til at beskrive og designe mikrofluide systemer
  • Benytte numerisk simulering til at designe og modellere mikrofluide systemer
  • Benytte dimensionsanalyse til at estimere strømningsegenskaberne i mikrofluide systemer
  • Benytte teorien for kapillarkræfter i mikrofluide systemer til at designe kanaler til kapillarfyldning og kapillarstop
  • Benytte teorien for faradaiske og ikke-faradaiske elektrokemiske reaktioner i saltopløsninger til at konstruere modeller bestående af diskrete elektriske komponenter for elektrokemiske elektroder
  • Benytte teorien for iondiffusion i en væske til design af elektrokemiske mikroelektroder
  • Benytte numerisk simulering til modellering af tidsafhængige lab-on-a-chip systemer
  • Opstille matematiske modeller for udvalgte aspekter af biofysiske fænomener, herunder f.eks. osmolaritet og Nernsts ligning, ion-kanaler, elektroporation, og eksocytose
  • Benytte ækvivalente kredsløbsmodeller til estimering af væsketransport i lab-on-a-chip systemer
  • Benytte generel teori for mikrofluide systemer og numerisk simulering til at analyserer resultater præsenteret i nye "lab-on-a-chip" forskningsartikler
Kursusindhold
Med udgangspunkt i udvalgte lab-on-a-chip systemer (dvs. f.eks. til cellemanipulation og separation af biomolekyler) og numerisk simulering, vil du med en ingeniørmæssig tilgang kunne anvende fysiske modeller at designe nye lab-on-a-chip systemer.
Litteraturhenvisninger
Henrik Bruus, ”Theoretical Microfluidics”, Oxford, samt
Forelæsningsnoter
Bemærkninger
Dette kursus vil give dig praktisk erfaring i brugen af metoder til design, modellering og brug af lab-on-chip systemer. Endvidere vil du få indsigt i forskningsarbejdet inden for lab-on-a-chip ved DTU Nanotech. Endelig vil kurset give dig et godt udgangspunkt for at gå i gang med et eksamensprojekt omhandlende lab-on-a-chip systemer.
Sidst opdateret
12. oktober, 2016