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Biosensores e Sinais Biomédicos
EB 2019 . 2020 - 1º semestre
Especificação técnica - ficha curricular Elementos especificos
*) N.B. se houver estudantes que não falem português a língua é o inglês.
Objectivos formativos
- Desenvolvimento de dispositivos biossensores para identificação de compostos específicos em áreas tão importantes como a saúde, ambiente, indústria alimentar e outras afins.
- Conhecimento das características dos principais transdutores fisiológicos e ambientais e suas aplicações - Conhecimento dos métodos de detecção, medição e registo de sinais biomédicos. - Conhecimento de métodos para análise de sinais biomédicos. - Familiarização com as principais áreas de aplicação biomédica. Aquisição de sinal fisiológico usando um sistema de aquisiçao de dados biomédicos - caso da onda de pressão arterial. Parametrização da aquisição: frequência de amostragem em funçãoda largura de banda e ganho. Visualização do sinal nos domínios do tempo e da frequência. Processamentodo sinal : segmentação, FFT, propriedades estatísticas. Caso de dois sinais correlacionados: adição do sinal de eeg. Análise avançada: latência e correlação. Programa genérico mínimo
Conceito de biossensor. Selectividade, sensibilidade, estabilidade e tempo de resposta. Detecção por evento biocatalítico ou por evento de ligação. Biossensores enzimáticos e imunossensores
Aplicações dos biossensores Os elementos biológicos de reconhecimento. Imobilização de compostos biológicos. Caracterização e modificação de superfícies. Revestimento com membranas sensoras. Transdutores. Factores de desempenho. Monitorização in vitro e in vivo. Lab-on-a-chip Estabilidade dos biossensores. A evolução do biossensor da glucose. Biossensores de última geração. Perspectivas futuras Transdutores/Sensores fisiológicos e ambientais. Princípios e conceitos gerais. Parâmetros estáticos e dinâmicos Estudo e aplicação de alguns sensores Circuitos eléctricos de leitura, acondicionamento e amplificação Sinais Biomédicos. Electrocardiografia, Electromiografia. Interferência e ruído. Filtros analógicos Sinais analógicos e digitais. Digitalização. Amostragem. Erros de quantização e de aliasing Pré-requisitos
Conhecimentos de Física I e II, Química Analítica, Química Orgânica, Bioquímica Bioelectricidade e Biomagnetismo, Análise e Processamento de Biosinais, Electrónica, Instrumentação e Sistemas de Aquisição de Dados ao nível de 1º ciclo de estudos.
Competências genéricas a atingir
. Competência em gestão da informação;. Competência em raciocínio crítico; . Competência em aprendizagem autónoma; . Adaptabilidade a novas situações; . Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos; . Competência em análise e síntese; . Competência em comunicação oral e escrita; . Competência para comunicar com pessoas que não são especialistas na área; . Competência em entender a linguagem de outros especialistas; . Competência em autocrítica e auto-avaliação; (por ordem decrescente de importância) Horas lectivas semestrais
Método de avaliação
Bibliografia de referência
Biosensors, E.Hall
Medical Instrumentation: Application and Design, 3rd Edition, John G. Webster (Editor) ISBN: 0-471-15368-0 Hardcover 720 pages August 1997 The Measurement, Instrumentation and Sensors Handbook, edited by John G. Webster, CRC Press,1999 The Biomedical engineering Handbook, Ed. Joseph Bronzino, CRC Press, 2000 Sensors and Tranducers A Guide for technicians, 2nd ed. Ian Sinclair, 1998 Biomedical Signal Processing and Signal Modeling, Eugene N. Bruce, Wiley, 2001 Sensors and Signal Conditioning, R. Pallás-Areny/John Webster, John Wiley and Sons, 1991 Artigos científicos recentes relacionados com os temas leccionados/ Recent scientific papers related to the lectured subjects Método de ensino
Aulas teórico-práticas
Seminários de assistência obrigatória Trabalhos de laboratório e mini projectos de carácter experimental relacionados com os tópicos leccionados. Recursos específicos utilizados
Laboratório: Montagens experimentais com diversos sensores e análise dos respectivos sinais de saída |