Séance de cours

Biocapteurs électrochimiques : circuits frontaux

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Dans cours

EE-517: Bio-nano-chip design

Introduction to heterogeneous integration for Nano-Bio-CMOS sensors on Chip. Understanding and designing of active Bio/CMOS interfaces powered by nanostructures. ...

Description

Cette séance de cours couvre la conception et la mise en œuvre de circuits frontaux pour les biocapteurs électrochimiques, en se concentrant sur un convertisseur de courant à fréquence utilisé dans les biocapteurs de glucose. La séance de cours explique les blocs fonctionnels des circuits, le codage du courant faradaïque, le dimensionnement du condensateur pour répondre aux spécifications de conception et les modifications pour mesurer les courants de réduction. En outre, il aborde la surveillance sélective des métabolites en utilisant une configuration à trois électrodes. La compensation de température dans les glucomètres et un circuit PTAT pour la mesure de la température sont également discutés.

Enseignant·e

Sandro Carrara

Sandro Carrara a été nommé IEEE Fellow pour ses remarquables réalisations dans le domaine de la conception de biocapteurs CMOS à l'échelle nanométrique. Il a également reçu le prix "IEEE Sensors Council Technical Achievement Award" en 2016 pour son leadership dans le domaine émergent du co-design des interfaces Bio/Nano/CMOS. Il est un Professeur titulaire à l' EPFL à Lausanne (Suisse) et responsable du groupe de recherche "Bio/CMOS Interfaces" (BCI). Il est ancien professeur de biocapteurs optiques et électriques au Département de génie électrique et de biophysique (DIBE) de l'Université de Gênes (Italie) et ancien professeur de nanotechnologie à l'Université de Bologne (Italie). Il est titulaire d'un doctorat en biochimie et de biophysique de l'Université de Padoue (Italie), une master en physique de l'Université de Gênes (Italie), et un diplôme en électronique de l'Institut National de Technologie à Albenga (Italie). Ses intérêts scientifiques sont sur les phénomènes électriques de films nano-bio-structuré, et comprennent CMOS conception de biopuces à base de protéines et de l'ADN. Le long de sa carrière, il a publié 7 livres, l'un comme auteur avec Springer sur les interfaces Bio/CMOS et, plus récemment, un manuel de bioélectronique avec La prestigieuse Cambridge University Press. Il a également publié plus de 250 articles scientifiques et est l'auteur de 13 brevets. Il est maintenant chef rédacteur du Journal IEEE Sensors; il est également fondateur et chef rédacteur du Journal BioNanoScience par Springer, et rédacteur adjoint de IEEE Transactions on Circuits and Biomedical Systems. Il est membre du IEEE Sensors Council et de son comité exécutif. Il était membre du Conseil des gouverneurs de la IEEE Circuits And Systems Society (CASS). Il a été nommé IEEE conférencier émérite pour les années 2017-2019 pour le Conseil IEEE Sensors, et de la société CASS pour les années 2013-2014. Son travail a reçu plusieurs reconnaissances internationales: plusieurs Top-25 Hottest-articles (2004, 2005, 2008, 2009, et deux fois en 2012) publiés dans des journaux internationales très fort impact telles que Biosensors and Bioelectronics, Sensors And Actuators B, IEEE Sensors, et Thin Solid Films; un Award à une conference de l'OTAN en 1996 pour la contribution originale à la physique de la conductivité à électron unique dans les nano-particules; six "Best Paper Awards" pour des articles présentés à la conférence IEEE Sensors Conference en 2019 (Montreal), IEEE NGCAS en 2017 (Genoa), MOBIHEALTH en 2016 (Milan), IEEE PRIME en 2015 (Glasgow), en 2010 (Berlin) et en 2009 (Cork), un prix de la meilleure affiche au rencontre annuel de Nanotera en 2011 (Berne), et un prix de la meilleure affiche au NanoEurope Symposium en 2009 (Rapperswil). De 1997 à 2000, il a été membre d'un comité international au ELETTRA Synchrotron à Trieste. De 2000 à 2003, il était responsable scientifique d'un Programme national de recherche (PNR) dans le dépôt de nanobiotechnologie. Il était un expert internationalement estimé du comité d'évaluation de l'Académie de Finlande dans un programme de recherche pour les années 2010-2013. Il a été le président général (General Chair) de la Conférence IEEE BioCAS 2014, le premier conférence internationale dans le domaine des circuits et des systèmes pour les applications biomédicales.

Source officielle

Concepts associés (25)

Tantalum capacitor

A tantalum electrolytic capacitor is an electrolytic capacitor, a passive component of electronic circuits. It consists of a pellet of porous tantalum metal as an anode, covered by an insulating oxide layer that forms the dielectric, surrounded by liquid or solid electrolyte as a cathode. Because of its very thin and relatively high permittivity dielectric layer, the tantalum capacitor distinguishes itself from other conventional and electrolytic capacitors in having high capacitance per volume (high volumetric efficiency) and lower weight.

Film capacitor

Film capacitors, plastic film capacitors, film dielectric capacitors, or polymer film capacitors, generically called film caps as well as power film capacitors, are electrical capacitors with an insulating plastic film as the dielectric, sometimes combined with paper as carrier of the electrodes. The dielectric films, depending on the desired dielectric strength, are drawn in a special process to an extremely thin thickness, and are then provided with electrodes.

Glucomètre

Un glucomètre ou lecteur de glycémie est un appareil permettant de mesurer rapidement le taux de glucose dans le sang (la glycémie), le plus souvent sur du sang capillaire. Ce type d'appareil est utilisé à l'hôpital par les soignants ou à domicile par les patients, notamment en cas de diabète sucré. Il existe plusieurs termes pour désigner cet appareil comme dextro (de la marque dextrostix) ou HGT (de la marque haemoglukotest).

Capacitor types

Capacitors are manufactured in many styles, forms, dimensions, and from a large variety of materials. They all contain at least two electrical conductors, called plates, separated by an insulating layer (dielectric). Capacitors are widely used as parts of electrical circuits in many common electrical devices. Capacitors, together with resistors and inductors, belong to the group of passive components in electronic equipment.

Motor capacitor

A motor capacitor is an electrical capacitor that alters the current to one or more windings of a single-phase alternating-current induction motor to create a rotating magnetic field. There are two common types of motor capacitors, start capacitor and run capacitor (including a dual run capacitor). Motor capacitors are used with single-phase electric motors that are in turn used to drive air conditioners, hot tub/jacuzzi spa pumps, powered gates, large fans or forced-air heat furnaces for example.

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