Sensorer och material i biomedicinen

Transkript

1 Sensorer och material i biomedicinen Masterinriktning för TB åk 4 och 5 20 mars 2017 Karin Enander Univ.lektor, avd för molekylär fysik, IFM Vice ordf programnämnd KB karin.enander@liu.se tel: rum: M310, Fysikhuset

2 Devices and Materials in Biomedicine Devices: biosensorer, kemiska sensorer, mikrosystem Materials: mjuka, hårda och hybrida material, supramolekylära material, biomaterial Biomedicine: diagnostik, theranostics, monitorering, regenerativ medicin, implantat

3 4 TFYA47 Ytor och gränsskikt 6 hp (T Ederth) TAMS38 Försöksplanering och biostatistik 6 hp (M Singull) TFTB34 Biosensorteknik 6 hp (A Turner) TFTB40 Biomedicinska material 6 hp (M Rafat) TFYA31 Materials and nanotechnology 6 hp (A Suska) TFTB43 CDIO-projekt Material i medicin 6 hp (K Enander) TFYA30 Supramolekylär kemi 6 hp (D Aili) TFTB35 Ytvetenskap 6 hp (K Uvdal) 5 Valbara kurser ht1 (urval) TANA21 Beräkningsmatematik TAOP88 Optimering för ingenjörer TATM38 Matematiska mod. i biologi TBMT36 Biomedicinsk optik TEAE01 Industriell ekonomi g.k. TGTU91 Retorik i teori och praktik TFTB33 Mikrosystem och nanobiologi 6 hp (N Solin) Valbara kurser ht2 TMMS07 Biomekanik TFTB38 Imaging and ubiquitous biosensing 6 hp (D Filippini) Valbara kurser vt1 (urval) TBMI26 Neuronnät och lärande system TFYA85 Alternativa energikällor TMQU46 Kvalitetsledning TSRT07 Industriell reglerteknik TGTU01 Teknik och etik THEN18 Engelska Valbara kurser vt2 TBMI08 Biomedicinsk modellering och simulering TFMT19 Kemiska sensorsystem THEN18 Engelska TEIO20 Entreprenörskap och start av nya verksamheter 6 hp (C Norrman) Examensarbete 30 hp Valbara kurser ht1 TFTB46 Avancerad bioinformatik TDDC76 Programmering och datastrukturer TFYA43 Nanoteknologi TSRT62 Modellbygge och simulering TEAE01 Industriell ekonomi g.k. TMQU03 Offensiv kvalitetsutveckling g.k. Valbara kurser ht2 TFYA37 Mjuka material TFYA32 Industriell bioteknik TDDC76 Programmering och datastrukturer TFKE30 Analytisk kemi TVCB13 Stamcellsteknik TBMT01 Analys av bioelektriska signaler TGTU49 Teknikhistoria TKMJ24 Miljöteknik TGTU04 Ledarskap 20 mars 2017

6 Ytor och gränsskikt Grundläggande kunskaper om ytors uppbyggnad, struktur och kemiska/fysikaliska egenskaper Hårda material (metaller, dielektrika) Mjuka ytor (organiska-polymera material och molekylära filmer) Fria vätskeytor Introduktion i analytiska metoder för att skapa och studera molekylfilmer Hur skiljer sig ytan från bulken i ett material? Vad händer i gränserna mellan olika material eller faser? Metoder för att skapa och studera molekylfilmer

7 Materials and nanotechnology Innehåll och uppbyggnad hos olika material Materialberäkningar och tolkning av materialdata Identifiering av lämpliga material för olika typapplikationer Tillverkning och karakterisering av nanopartiklar och nanostrukturer Risker med olika material och nanopartiklar

8 Supramolekylär kemi Krafter för molekylär självassociation och självorganisation Molekylär igenkänning och komplementaritet Kelatorer, koordinationskemi, kooperativitet och multivalens Biomolekylära byggstenar: Proteiner, peptider, kolhydrater, lipider Biologiska membran Hybrida nanomaterial Supramolekylär katalys och supramolekylära polymerer Tillämpningar, med betoning på livsvetenskaperna och dess teknologier + neural prog. cells E

9 Biosensorteknik Olika typer av biosensorer, t ex elektrokemiska, optiska, kalorimetriska, masskänsliga, ytakustiska, piezoelektriska, halvledarbaserade Biomimetiska system som elektroniska näsor och tungor Naturliga och syntetiska bioreceptorer för sensorer Design, konstruktion och tillverkning Användning inom medicin, livsmedelsindustri, miljövård mm Patentering, rättstvister och kommersialisering

10 Ytvetenskap Introduktion i praktisk ytkemi och ytmodifieringsmetoder Adsorptionsdynamik och självorganisation Ytanalys: infrarödspektroskopi, fotoelektronspektroskopi, elektroanalys, ytenergimätningar, ellipsometri, cellstudier

11 Projektkurs: Material i medicin Projektkurs för att tillämpa och utveckla förvärvade kunskaper inom inriktningen, där vi använder projektmodellen LIPS och arbetar i grupper om 4-6 studenter. Exempel på projektteman de senaste åren: Optimizing plastic compression of collagen for regenerative medicine Elektroniskt tyg för proteindetektion Nanoplasmonic protease detection using optical fibers Liposomes for drug release Lateral flow test strips for detection of inflammation markers for COPD patient monitoring Protein aggregates as encapsulating agents for hydrophobic materials

12 Biomedicinska material Biopolymerer och hydrogeler för artificiella vävnader och regenerativ medicin Biomaterial: design, framställning och metoder för karaktärisering Designoptimering GMP för framställning av biomaterial mm Applikationsområden som berörs i kursen Bioengineered Cornea Bioengineered Heart Patch Cardiac Stents and Catheters Biomaterials for Cell Encapsulation & Stem Cell Therapy Spinal Cord Repair Self Assembled Peptides Scaffolds Nanobiomaterials for Theranostic Applications

13 Mikrosystem och nanobiologi Miniatyrisering av elektroniska, kemiska och mekaniska funktioner Nanoteknologi för nya funktioner och ökad känslighet Tillverkningsteknik för mikrostrukturer: mjuk litografi och fotolitografi Biologiska mikroarrayer, smarta mikrosystem, single-cell analys Mikrofluidik

14 Imaging and ubiquitous biosensing Avbildande system för kolorimetriska assayer, reflektometriska snabbtester och arrayer av fluorescenta indikatorer Ellipsometri, ytplasmonresonans, skannande ljuspulsteknik för ytladdning i gasoch vätskekefas Distribuerade kemiska analyser för laboratorier, vårdcentraler och hemmet (lab-ona-disc, skannerbaserad luktidentifikation, bildskärmsanalys)

15 Efter utbildningen TB-alumner som läst Sensorer och material i biomedicinen* jobbar nu som Forskningsingenjör Konsult Kontraktingenjör Kvalitetsingenjör Labbingenjör Medicinsk tekniker Mjukvaruutvecklare Processdesigningenjör Processingenjör Processintegratör Produktsäkerhetsexpert Projektledare Systemingenjör Testkoordinator Utvecklingsingenjör Verifikationsingenjör inom följande branscher Läkemedel Bioimaging Biomedicinska material Medicinsk teknik Konfektion Mekanik/elektronik/mikrofabricering Bygg/energi/infrastruktur Fordonsindustri Forskningsinstitut Myndigheter Region Universitet mm *examensår Vi har koll på 87% av alla som tagit examen.

16 Efter utbildningen närmare bestämt hos följande arbetsgivare: Advanced MR Analytics AB AstraZeneca Boehringer Ingelheim Svanova ComplyiT FOI Totalförsvarets Forskningsinstitut FS Dynamics H&M LinkoCare Life Science AB LynxEye brand consultants Oasmia Pharmaceuticals AB Partner Tech PEAB Region Östergötland Rättsmedicinalverket Scania Group Sectra AB Silex Microsystems Sigma Industry SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Telge Fastigheter AB Ångpanneföreningen

17 Efter utbildningen

18 Efter utbildningen De som är doktorander/ disputerade (34%) finns/fanns på LiU, KTH, Chalmers och utomlands.

19 Röster från alumner Jag arbetar på AstraZeneca som QA Mikrobiolog genom Poolia. I mina arbetsuppgifter ingår det bl.a. att vara mikrobiologisk resurs i mångåriga projekt där nya produktionslinjer ska startas med befintliga eller nya produkter, utreda avvikelser, skapa och uppdatera GMP-dokument och hålla utbildningar för AZ-anställda. Det jag har haft mest nytta av från min utbildning är att jag läst lite av mycket vilket jag nu kan använda för att lösa olika typer av kvalitetsavvikelser och problem som uppstår i produktionsprocesserna. Som konsult på FS Dynamics jobbar jag med tekniska beräkningar inom hållfasthet åt olika kunder. Jag är en del av produktutvecklingen genom att med simuleringar förbättra, få förståelse för eller verifiera kundens produkter. I min master fick jag kunskaper i mycket skilda ämnesområden, vilket har gjort att jag kan se på kunders frågeställning från flera olika synvinklar. Det jag lärt mig i exempelvis biomekanik och biomaterial har jag haft nytta av långt utanför "bio-världen"! Laura Sammalisto, examen 2014 Nils Karlsson, examen 2013

20 Röster från alumner Många generella ingenjörsfärdigheter är viktiga Jag använder mig av min förmåga att strukturera och lösa problem samt analysera olika situationer. Det är också sidor som man utvecklar när man läser till civilingenjör. Det som jag har tagit med mig från min utbildning är en effektiv problemlösarattityd och ett glatt humör. Jag är glad att jag valde den master jag gjorde men det valet har inte varit avgörande för min nuvarande yrkesmässiga position. Kristina Hansson, examen 2011 Ansvarig för produktsäkerhet på H&M Markus Olovsson, examen 2011 Processingenjör på AstraZeneca

21 Röster från alumner men på vissa jobb använder man förstås ämneskunskaperna från inriktningen mycket också. Jag arbetar med akut-och förebyggande underhåll av avancerad medicinteknisk utrustning, exempelvis röntgen, ultraljud och magnetresonanstomografi. Ett varierat socialt arbete där inte en dag är en annan lik som inkluderar projektledning, utbildningar, upphandlingar och service. Sensorer och material i biomedicinen var en tung inriktning med mycket biofysik blandat med sensorkunskaper. Sensorer och biofysik har jag nytta av i stort sett varje vecka i mitt arbete! Det finns många sensorer inbyggda i medicintekniska utrustningar. Biofysik är viktigt inom sjukvården och ökar förståelsen mellan exempelvis läkare och ingenjör. En väldigt bra inriktning - som behövs inom många sektorer. Eva Broman, examen 2013 Medicinsk tekniker på Region Östergötland (fd landstinget)

22 Möte med lärare från profilen Kom för att få veta mer om (några av) inriktningens kurser och för att ställa dina frågor! Lunchmacka ingår om du anmält dig chansen finns fortfarande! Välkommen! Fredag 24/3 kl i IMT1, Campus US