27665 LabChip: Fysik i Lab-on-a-chip systemer

2021/2022

Kursusinformation
LabChip: Physics of Lab-on-a-chip systems
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E4B (fre 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, teoretiske og numeriske øvelser samt projektarbejde. I kursets første to tredjedele kigger vi på den grundlæggende teori, med udgangspunkt i konkrete problemstillinger der kræver mikrofluidiske systemer. Analytiske beregninger samt numeriske øvelser bruges og sammenlignes. Forløbet afsluttes med en rapport. Sidste tredjedel af kurset består af et projektforløb, som løses i grupper af to til tre studerende 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 skriftelige afleveringer, samt det tilhørende pensum. Karakteren gives ved en helhedsbedømmelse med følgende vægtning: De skriftlige opgaver (40%), mundlig eksamen (60%).
30 min.
Uden hjælpemidler
7-trins skala , ekstern censur
10856
10856
Basal viden om klassisk mekanik, elektromagnetisme, vektoranalyse og differentialligninger
Minimum 5
Maria Dimaki , Lyngby Campus, Bygning 221, Tlf. (+45) 4525 2661 , madi@dtu.dk
Rafael Taboryski , Lyngby Campus, Bygning 347, Tlf. (+45) 4525 8101 , rata@dtu.dk
27 Institut for Bioteknologi og Biomedicin
56 DTU Nanolab
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 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 iondiffusion i en væske til design af elektrokemiske mikroelektroder
  • Beregne hvordan elektriske kræfter påvirker partiklers bevægelse igennem mikrofluidiske kanaler; herunder også biologiske partikler
  • Forstå hvordan inertikræfter kan bruges i kurvede mikrofludiske kanaler for at sortere partikler
  • Benytte numerisk simulering til modellering af tidsafhængige lab-on-a-chip systemer
  • 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 (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
Forelæsningsnoter, diverse relevante bogkapitler. De studerende der er interesserede i den teoretiske del af kurset kunne have glæde af Henrik Bruus, ”Theoretical Microfluidics”, Oxford.
Bemærkninger
Dette kursus vil give dig praktisk erfaring i brugen af metoder til design, modellering og brug af lab-on-chip systemer som kan anvendes til mange formål. Endvidere vil du få indsigt i forskningsarbejdet inden for lab-on-a-chip ved DTU Bioengineering og DTU Nanolab. Endelig vil kurset give dig et godt udgangspunkt for at gå i gang med et tværfagligt eksamensprojekt indenfor lab-on-a-chip systemer og deres anvendelse.
Sidst opdateret
17. maj, 2021