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課程名稱 |
生物分子感測元件
Biomolecular Sensing Devices |
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開課學期 |
111-1 |
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授課對象 |
生物資源暨農學院 生物產業機電工程學研究所 |
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授課教師 |
陳林祈 |
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課號 |
BME5413 |
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課程識別碼 |
631 U3320 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期五2,3,4(9:10~12:10) |
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上課地點 |
知203 |
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備註 |
總人數上限：25人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
1. 以分子/奈米元件、電化學、光譜學與物理化學觀點教授生物感測器原理、材料、製程與應用，以期學生能將所學用於發展新世代智慧型生物感測裝置及生醫、農業與環境應用。
2. 課程內容涵括(i)離子選擇電極、(ii)電催化與酵素電極、(iii)親和力感測電極、(iv)場效電晶體感測元件、(v)吸收光譜感測元件、(vi)螢光感測元件與(vii)生物晶片等七大類生物分子感測元件知識以及生物儀器分析與應用生物技術特論。
3. 本課程適合以生物感測/生物晶片為論文主題的理工醫農電資研究生或對相關課題感興趣的大學部高年級學生選修，學習評量以作業、學生報告和期末專題評定，無期中與期末考。 |
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課程目標 |
1. 讓修課學生具備以下共同領域知識與應用能力: (#共同目標)
(1) 化學與生物感測器原理與應用知識
(2) 分子與奈米感測元件材料與製程知識
(3) 基礎電化學與光學感測元件設計與實驗分析能力
(4) 跨領域生物感測領域論文專利檢索、閱讀與分析能力
(5) 基礎感測專題研究與業界產品設計能力
2. 協助修課學生完成期末專題作品: (#個別學生目標)
2a. 生物感測/生物晶片研究領域學生: 協助研究論文發表
2b. 對課程主題感興趣但非研究生: 協助完成期末專題(生物感測器實作、企劃或專題報告) |
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課程要求 |
1. 作業: 2-3週一次
2. 課程報告(seminar): 3-4次/學期
3. 期末專題:論文、生物感測器實作、企劃或專題報告（四選一）
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預期每週課後學習時數 |
2.5-3 hrs |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
1. 課程講義 (refer to NTU COOL).
2. Bǎnicǎ, "Chemical Sensors and Biosensors: Fundamentals and Applications," Wiley (2012).
3. Wang, "Analytical Electrochemistry," 3rd Ed., Wiley (2006).
4. Skoog, Holler, & Crouch, "Principles of Instrumental Analysis," 7th Ed., Cengage Learning (2017). |
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參考書目 |
SCI Journals
Biosensors and Bioelectronics (Elsevier)
Sensors and Actuators B (Elsevier)
ACS Sensors (ACS)
Analytical Chemistry (ACS)
Lab Chip (RSC)
Analyst (RSC) |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
作業 |
40% |
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2. |
課堂報告 |
20% |
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3. |
期末專題 |
30% |
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4. |
課程參與 |
10% |
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針對學生困難提供學生調整方式 |
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上課形式 |
以錄影輔助 |
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作業繳交方式 |
學生與授課老師協議改以其他形式呈現 |
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考試形式 |
書面(口頭)報告取代考試 |
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其他 |
由師生雙方議定 |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/09 |
中秋節補假，暫停上課一次
(課前準備) |
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第2週 |
9/16 |
Lecture 1: Introduction to Biomolecular Sensing Devices |
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第3週 |
9/23 |
Lecture 2: Ion-Selective Electrodes and Potentiometric Sensing |
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第4週 |
9/30 |
Lecture 3: Glucose Sensors and Amperometric Sensing |
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第5週 |
10/07 |
Special Topic 1: Chemical Fudamentals of Catalytic and Affinity-based Recognition |
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第6週 |
10/14 |
Lecture 4 Affinity Biosensors
(*教務會議: 上課時間調整 10:30-12:30) |
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第7週 |
10/21 |
Special Topic 2: Protein Purification and Immunoassays |
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第8週 |
10/28 |
1. 期末專題企劃
2. 課程進度緩衝調整 |
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第9週 |
11/04 |
Special Topic 3: Microfluidic Analysis
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第10週 |
11/11 |
Lecture 5 Semiconductor Biosensors |
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第11週 |
11/18 |
Lecture 6 Optical and Fluorescent Biosensors |
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第12週 |
11/25 |
Special Topic 4: Real-time qPCR and Gene Detection |
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第13週 |
12/02 |
Special Topic 5: Confocal Microscopy & Epifluorescent Detection |
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第14週 |
12/09 |
Lecture 7 Immobilization Chemistry and Biochip Fabrication |
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第15週 |
12/16 |
Special Topic 6: Microarray Analysis |
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第16週 |
12/23 |
期末專題準備週，暫停上課一次 |
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第17週 |
12/30 |
期末專題呈現 |