Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2019/2020 | Otros años:  2018/2019  |  2017/2018  |  2016/2017 
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Código: 73305 Asignatura: Biosensores y Nanotecnología
Créditos: 3 Tipo: Curso: NULL_VALUE Periodo: 1º S
Departamento: Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación
Profesores
RUETE IBARROLA, LEYRE SOCORRO LERANOZ, ABIAN BENTOR (Resp)
DE ACHA MORRAS, NEREA

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de Fundamentos

 

Materia: Bioinstrumentación

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Descriptores

Biomoléculas; Biosensor; Ingeniería Biomédica; Instrumentación; Investigación aplicada; Nanotecnología; Sensores

PRE-REQUISITOS

  1. Nivel mínimo de inglés: B2 (equivalente a haber finalizado correctamente un grado)
  2. Haber cursado con éxito estudios de ciencias básicas, de la salud o de ingeniería.

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Competencias genéricas

CG2 - Que los estudiantes sean capaces de leer y comprender textos técnicos y científicos
CG3 - Que los estudiantes sean capaces de redactar trabajos o memorias técnicas
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos
especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades

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Competencias específicas

CE17 - Que los estudiantes sean capaces de clasificar biosensores atendiendo a su sistema de transducción
CE18 - Que los estudiantes sean capaces de determinar la idoneidad de un biosensor a un proceso específico

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Resultados aprendizaje

Tras cursar la asignatura satisfactoriamente, la/el estudiante conocerá:

R1. Qué es un biosensor y las diferentes partes que lo conforman, así como las magnitudes y figuras de mérito más habituales a la hora de caracterizarlo.

R2. Las tecnologías más habituales a la hora de diseñar biosensores.

R3. Las principales técnicas de deposición de materiales nanoestructurados, así como la instrumentación usada para su caracterización.

R4. El diseño de un biosensor desde un punto de vista teórico y descripción de su estrategia de fabricación.

R5. El trabajo y la instrumentación habitual en un laboratorio de investigación aplicada en sensores.

R6. Búsqueda bibliográfica sistemática de:

  • Biomarcadores de interés
  • Biosensores existentes para la detección de dichos biomarcadores
  • Técnicas de nanofabricación

 

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Metodología

 Metodología - Actividad  Horas Presenciales   Horas no presenciales 
 A-1 Clases de aula 17  
 A-2 Prácticas de laboratorio 8 2
 A-3 Realización de trabajos o proyectos    9
 A-4 Asistencia a seminarios 2  
 A-5 Estudio y trabajo personal del/la estudiante    33
 A-6 Asistencia a tutorías 1  
 A-7 Exámenes, pruebas de evaluación 2  
 A-8 Debates, puestas en común, tutoría de grupos  2  
 A-9 Realización de ejercicios y problemas    
     
 TOTAL 32 44

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia Actividades formativas
 CE17 - Que los estudiantes sean capaces de clasificar biosensores atendiendo a su sistema de transducción  A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, A-8 
 CE18 - Que los estudiantes sean capaces de determinar la idoneidad de un biosensor a un proceso específico  A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, A-8 
 CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las   sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades   A-1, A-3, A-6, A-7, A-8 
 CG2 - Que los estudiantes sean capaces de leer y comprender textos técnicos y científicos  A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7, A-8 
 CG3 - Que los estudiantes sean capaces de redactar trabajos o memorias técnicas  A-2, A-3, A-5 

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Idiomas

La docencia se imparte en castellano, aunque la mayoría de las referencias y los textos de lectura individual están escritos en inglés.

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Evaluación

 Resultado de aprendizaje  Sistema de evaluación  Peso (%)  ¿Recuperable?
 R1, R2, R3, R4, R5  Pruebas globales de evaluación de conocimiento (examen tipo test, examen final, etc.)  50  Sí (examen extraordinario) 
 R1, R2, R3, R4, R6 Trabajos finales (memorias, presentaciones orales, etc.) 30 No
 R5, R6 Evaluación de prácticas (entrega de resultados, tests, etc.) 20 No

 

Al tratarse de una asignatura de 3 ECTS, la no asistencia supone la pérdida de información valiosa para su seguimiento. Por ello, la asistencia a las sesiones de prácticas y a las sesiones de presentación de los trabajos finales es preceptiva. En caso de no poder asistir por asunto urgente, será necesario presentar justificación oficial de la no asistencia, sea cual sea la razón que la sustente. Sin dicha justificación, no se tendrá derecho a evaluación.

En Evaluación Ordinaria:

  1. El examen teórico consistirá en una combinación de preguntas de tipo test y de respuesta corta sobre las temáticas de la asignatura. Se podrán incluir cuestiones acerca de las prácticas, así como el análisis de un documento relacionado con el desarrollo y/o comercialización de biosensores.
  2. Se prevé la entrega de un informe de prácticas por cada sesión de laboratorio completada.
  3. Se prevé la elaboración de un trabajo escrito relacionado con las temáticas de la asignatura, así como su presentación en el aula durante un tiempo limitado.

La realización de cualquiera de estas pruebas indicadas anteriormente contabiliza como convocatoria presentada.

Para aprobar la asignatura es necesario obtener al menos 5 puntos en todas las partes. En caso de no obtener 5/10 puntos en alguna de ellas, la asignatura no se supera, y la nota final de la asignatura será la mayor de las suspendidas, sin que contribuyan los informes de prácticas o la presentación de los trabajos.

En Evaluación Extraordinaria:

Con carácter general, el alumnado deberá abordar un nuevo examen teórico relacionado con la asignatura, incluyendo las prácticas. Si se obtiene una calificación igual o mayor que 5 puntos, la nota final será el promedio de esta última calificación con las notas obtenidas en el resto de partes durante la evaluación continua. En caso de no superar el examen, la asignatura quedará definitivamente suspendida en el presente curso, y la nota final será, al igual que en la evaluación ordinaria, la mayor de las suspendidas, sin que contribuyan los informes de prácticas o la presentación de los trabajos.

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Contenidos

¿Biosensores y Nanotecnología¿ es una asignatura descriptiva en la que el alumnado aprenderá a identificar los diferentes tipos de biosensores y a esbozar la manera de diseñarlos para detectar las correspondientes moléculas diana. Además, el diseño de biosensores está íntimamente relacionado con el desarrollo de la nanotecnología. Una parte de la asignatura está relacionada con esta nueva ciencia y con cómo se usa en el desarrollo de estos dispositivos. Finalmente, se da una visión global del mercado de los biosensores, con el fin de dar a conocer cómo estos dispositivos están comenzando a entrar, cada vez más, en nuestro día a día.

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Temario

TEORÍA

Tema 1: Generalidades y diseño de biosensores

Tema 2: Biosensores ópticos

Tema 3: Biosensores electroquímicos

Tema 4: Nanotecnología

             4.1: Nanotecnología y deposición de materiales nanoestructurados

             4.2: Instrumentación nanotecnológica

Seminario: Aplicaciones de los biosensores. Presente y futuro en el desarrollo de los biosensores.

 

PRÁCTICAS

Práctica 1: Introducción al Laboratorio de Investigación.

Objetivo: Refuerzo y homogeneización de conceptos químicos básicos para la comprensión de la asignatura y del resto de prácticas.

Resumen: Se trata de una práctica introductoria, donde se nivelan los conocimientos del alumnado en términos de química básica. Tras una breve visita a un laboratorio de investigación, la práctica comienza con la realización de una serie de disoluciones para reforzar conceptos simples como concentración, molaridad y pH. Tras ello, y de acuerdo con las primeras clases teóricas de la asignatura, se aborda el concepto de catálisis mediante la preparación de una serie de reacciones químicas cuyo funcionamiento debe analizarse.

Práctica 2: Fenómenos de (bio)detección óptica.

Objetivo: Revisión de los fenómenos de detección óptica vistos en la teoría del tema 2.

Resumen: El alumnado analiza los 4 fenómenos de detección óptica más empleados a la hora de realizar biosensores: la absorción óptica, la luminiscencia, la interferometría y los fenómenos de resonancia. Para ello se preparan una serie de puestos de trabajo donde se plantea la caracterización de dichos fenómenos a través de reacciones químicas que tienen que realizar. El alumnado puede practicarse en el empleo de fuentes, detectores de luz y demás equipamiento habitual en el diseño de biosensores.

Práctica 3: Detección (bio)electroquímica.

Objetivo: Revisión de los conceptos de detección electroquímica vistos en la teoría del tema 3.

Resumen: El alumnado rota alrededor de 3 puestos de trabajo donde se plantea (1) la visualización de una reacción química natural, (2) la caracterización de una reacción electroquímicas para detección de gases y (3) el análisis de un biosensor electroquímico para detección de ácido cítrico, usando en esta ocasión un kit comercial de una empresa. 

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.


Biosensores

  1. 'Handbook of Biosensors and Biochips', 2 Volume Set, Robert S. Marks, Christopher R. Lowe, David C. Cullen, Howard H. Weetall, Isao Karube, Ed. John Wiley & Sons, ISBN: 978-0-470-01905-4, 1500 pp., 2008.
  2. 'Introduction to Biosensors. From Electric Circuits to Immunosensors', Jeong-Yeol Yoon, Ed. Springer, ISBN-13-978-1-4419-6022-1, ISBN-16-978-3-319-27413-3, 262 pp., 2013/2016
  3. 'Biosensors for Medical Applications', 1st Edition, S Higson, Ed. Woodhead Publishing, eBook ISBN: 9780857097187, Print Book ISBN: 978184569935, 360 pp., 2012.
  4. Serie 'Biosensores en la industria', Beatriz Elena Soledad Rodríguez, ISBN: 978-0-557-07084-8, 2010.

Nanotecnología

  1. 'Thin Film Coatings for Biomaterials and Biomedical Applications', Hans J Griesser, Ed. Woodhead Publishing, ISBN 978-1-782-42476-5, 310 pp, 2016.
  2. 'Nanostructured Thin Films and Surfaces', Challa S. S. R. Kumar (Series Editor), Ed. Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-32155-1, 452 pp, 2010.
  3. 'Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings, Third Edition: Science, Applications and Technology', Peter M. Martin, Ed. Elsevier, ISBN-10: 081552031X, ISBN-13: 978-0815520313, 936 pp., 2009.
  4. 'El nanomundo en tus manos: Las claves de la Nanociencia y la Nanotecnología', Elena Casero Junquera, Carlos Briones Llorente, Pedro Serena Domingo, José Ángel Martín-Gago, Ed. CRITICA, ISBN 9788498927375, , 2014.

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Lugar de impartición

Aulario y Laboratorio de Sensores (Edificio de Los Tejos). Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y de Comunicación. Campus de Arrosadía (Pamplona, Navarra).

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