微纳生物电子学
课程编码：1802120710J1P2003H
英文名称：Micro-nano Bioelectronics
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业核心课
主讲教师：欧阳涵
教学目的要求
本学科是生物学与微纳米电子科学相互交叉渗透所形成的一门新兴学科。目前，各种生物和医用传感器的发展以及各种可穿戴和可植入式电子信息器件的开发，充分体现了生物学与电子信息科学的相互依赖和和相互促进的关系。微纳米生物电子技术是综合应用电子学、纳米材料学、信息学等学科的理念和技术对生物信息进行传感、分析和利用的研究方向。同时，基于对各种生物学现象和机制的研究，通过仿生的手段促进多种功能型微纳米器件的设计和发展。 本课程旨在介绍和学习各种具有高灵敏和高通量的生物传感器件和基于微纳米技术的仿生智能器件；并基于对生命系统信息处理的认识，从原理和设计的角度提出和发展新的医学传感器件。通过本课程的学习，学生一方面可以将微纳米技术用于生物和医学领域，使生物传感等领域的研究更加精确和科学；另一方面可以将生命过程中揭示出的许多规律借鉴于电子和信息学，使电子学和信息学发生革命性的变革。
预修课程
《材料科学基础》或《电子科学与技术》或《生物化学》
大纲内容
第一章 引言 1.0学时 欧阳涵
第1节 生物电子学的定义，研究目的和发展历程
第2节 微纳米生物电子器件的重要学术价值和相关文章期刊
第3节 课程学习要求
第二章 自驱动技术与生物电子器件 8.0学时 欧阳涵
第1节 纳米发电机，压电，摩擦，热电
第2节 可穿戴与可植入的自驱动能源包
第3节 自驱动生物电子器件
第4节 自驱动医学传感器
第5节 邀请报告
第三章 仿生肌肉和智能驱动 3.0学时 欧阳涵
第1节 基本知识
第2节 介电弹性体与人工肌肉
第3节 离子渗透型驱动材料
第4节 电流变材料与液体输运
第5节 温度湿度形变响应材料与智能仿生器件
第四章 植入式芯片技术与医学传感器 6.0学时 欧阳涵
第1节 生物友好材料
第2节 可植入式能源包与医学传感器
第3节 自驱动心脏起搏器
第4节 微能源技术与电刺激治疗
第5节 邀请报告
第五章 微流控技术 3.0学时 欧阳涵
第1节 智能化的液滴输运
第2节 微流控与生物医学检测
第3节 电润湿技术与自驱动纳米发电机
第4节 Lab on a chip，集成化的生物检测芯片
第六章 仿生智能纳米界面 3.0学时 欧阳涵
第1节 亲疏水转化界面
第2节 粘弹性可控界面
第3节 智能光学响应界面
第4节 自清洁界面与自修复纳米仿生材料
第七章 可穿戴微纳米电子系统 16.0学时 欧阳涵
第1节 电子皮肤技术
第2节 虚拟触觉技术
第3节 多功能仿生皮肤
第4节 实验室参观和实践
第5节 文献汇报与讨论
第6节 文献汇报与讨论
第7节 文献汇报与讨论
第8节 期末考试
参考书
课程教师信息
欧阳涵，中国科学院大学纳米科学院与工程学院副教授。一直围绕国家紧缺的植入式医疗设备开展工作，致力于通过体内供电技术和共生生物电子理念革新植入式电子医疗器件。共发表论文56篇，被引6700余次，H因子35。第一及通讯作者论文21篇，包括Nat.Commun，Sci.Adv，Device，Adv.Mater等，ESI高被引论文6篇。获得国家重点研发计划课题、北京市科技新星，中科院青促会项目，国自然面上、青年项目的资助。担任国际期刊编委，学会分会委员等。