Course detail

Electronics and Biosensors

FEKT-BPC-BSNAcad. year: 2025/2026

Not applicable.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

5

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Mgr. Zdenka Fohlerová, Ph.D.

Department

Department of Microelectronics (UMEL)

Entry knowledge

The basic knowledge of chemistry, biology a electrochemistry are required.

Rules for evaluation and completion of the course

Requirements for successful completion of the subject are specified in guarantor‘ s regulation updated for every academic year.
Extent and forms are specified by guarantor’s regulation updated for every academic year.

Aims

Basic overview of types and principles of sensors used in medicine, acquisition of theoretical knowledge and practical experience in the field of sensors.

Study aids

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Drbohlavová, J.; Fohlerová, Z.: Elektronika a biosenzory, Vysoké učení technické v Brně, Brno 2015 (CS)
Skládal, P.: Biosensory, Masarykova univerzita, Brno 2002 (CS)

Recommended reading

Rieger, P.H.: Electrochemistry. New Jersey, Prentice-Hall, Inc., A Division of Simon & Schuster, Englewood Cliffs, 1987 (EN)
Yoon, Jeong-Yeol; Introduction to Biosensors: From Electric Circuits to Immunosensors. Springer, 2016, ISBN 978-3-319-80136-0 (EN)

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-BTB Bachelor's 3 year of study, winter semester, compulsory

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

doc. Mgr. Zdenka Fohlerová, Ph.D.

Syllabus

1.Úvod a historie biosenzorů, rozdělení, využití. Charakteristiky biosenzorů.

2. Úvod do elektroniky I.

3. Úvod do elektroniky II.

4. Metody imobilizace biomolekul.

5. Elektrochemické biosenzory – úvod, typy elektrod. Ampérometrické měření kyslíku, peroxidu vodíku a NADH, oxidázy a dehydrogenázy.

6. Mediátory přenosu elektronů. Potenciometrické biosenzory, ISFET, LAPS, voltametrické techniky.


7.Konduktometrické biosenzory a měření impedance.

8. Kalorimetrické biosenzory a piezoelektrické biosenzory.

9. Optické biosenzory – přímé a nepřímé principy měření; optická vlákna, reflektanční

techniky atd.

10. Enzymové biosenzory, buněčné biosenzory. Principy a příklady.

11. Afinitní biosenzory - imunosenzory a hybridizace nukleových kyselin. Principy a příklady.

12. Nanočástice a nanostrukturované povrchy v biosenzorech.

13. Základy výroby a miniaturizace senzorů. Sítotisk, litografie atd. Základy mikrofluidiky, lab-on-chip, POCT, komerční biosenzory.

 


Laboratory exercise

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Mgr. Zdenka Fohlerová, Ph.D.

Syllabus

1. Měření bioafinitních interakcí pomocí impedančního převodníku
2. Měření měrné vodivosti a pH
3. Měření množství kyslíku pomocí Clarkovy kyslíkové elektrody
4. Elektrochemické stanovení koncentrace těžkých kovů v roztocích
5. Elektrochemické stanovení  kyseliny askorbové uhlíkovou elektrodou
6. Amperometrické stanovení glukózy pomocí enzymatického biosenzoru
7. Stanovení těkavých látek ve vzduchu