Biosensors / Nanobiotechnology

Lecture contents Biosensorics:

• Introduction: Sensor concept & signal transduction | Download
• Electrochemical (BIO) sensors | Download
• Optical (BIO) sensors | Download
• How to "build" sensor chips? | Download
• What else is there? & Trends in Biotechnology | Download

Lecture content Nanobiotechnology:

• Explanation of basic principles of the interaction of biomolecules with inorganic nanomaterials as a basis for understanding the principles of action in nanobiotechnology, nanomedicine and nanotoxicology

• Introduction to the strategies of coupling biomolecules to functional nanostructured materials / nanoparticles through targeted surface modification or molecular biological processes

• Introduction to "bottom-up" and "top-down" strategies for the micro- and nanostructuring of components using the example of molecular and cellular bioelectronics

• Introduction to basic concepts for the generation of antimicrobial or "non-fouling" surfaces and their technological significance

Practical experiments:

• Preliminary discussion, introduction to experiments, lab tour
• Clean room: Structuring and characterisation of a silicon wafer (FZJ)
• Thick and thin film technology: production of a sensor for amperometric GOD proofs and certificates
• Electrochemical sensor characterisation
• FIA experiment with commercial biosensor
• Nanobiotechnology experiment (Dr Mayer)(FZJ)
• Lectures, debriefing

Examination:

Joint examination biosensor technology / nanobiotechnology by arrangement

• Erläuterung grundlegender Prinzipien der Wechselwirkung von Biomolekülen mit anorganischen Nanomaterialien als Basis für das Verständnis für Wirkungsprinzipien in der Nanobiotechnologie, Nanomedizin und Nanotoxikologie

• Einführung in die Strategien der Ankopplung von Biomolekülen an funktionale nanostrukturierte Materialien / Nanopartikel durch gezielte Oberflächenmodifizierung bzw. molekularbiologische Verfahren

• Einführung in "Bottom-Up" und "Top-Down" Strategien zur Mikro- und Nanostrukturierung von Bauelementen am Beispiel der molekularen und zellulären Bioelektronik

• Vermittlung grundlegender Konzepte zur Erzeugung von antimikrobieller bzw. "Non-Fouling" Oberflächen und deren technologischer Bedeutung