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, "high throughput screening", avancerede in vitro cellekultur modeller for at teste lægemidler og nye måder at administrere lægemidler på (nano partikler vil ikke blive behandlet).

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 f.eks. "high throughput screening", cellekulturer og diagnostik. Indflydelsen af mikro- og nanoteknologi på medicinalindustrien i fremtiden vil blive diskuteret. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Beskrive de væsentligste egenskaber og principper i ”point of care devices” såsom 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 praksis i diagnostik og medicin
• Analysere principperne og implementeringen af mikro- og nanoteknologiske løsninger i diagnostik, højpræsterende analysemetoder inklusive "drug screening" og medicin
• Sammenligne mikro- og nanoteknologiske løsninger med de traditionelle der bruges i den farmaceutiske 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 tværfaglig information
• Finde og evaluere videnskabeligt materiale, der er relevant for en problemstilling
• Præsentere videnskabligt materiale i en videnskablig rapport

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 "High Throughput Screening" af nye lægemidler. Disse ultra HTS-metoder er afhængige af mikro- og nanoskala komponenter, biokemiske komponenter, og andre nanoteknologiske redskaber, for eksempel til detektion. Det er af særlig betydning at forstå hvordan disse komponenter spiller sammen i de nye typer af ultra HTS. Strategier for at søge i biblioteker af store biologiske og små molekyler vil også blive diskuteret.

Yderligere vil mere avanceret cellekultur- og celleanalyseteknologi, der for eksempel kan erstatte dyreforsøg i toksikologitest, blive diskuteret. 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 specifikke tidspunkter. Forelæsningsnoter, videnskabelige artikler og bogkapitler 29. september, 2017