K-INFO
HU
EN
Login
Subject » BMEVEAAA708
Older versions Download TAD (PDF)

Chemical and Biosensors

Kémiai és bioszenzorok
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
—
Subject name (Hungarian, English)
Kémiai és bioszenzorok
Chemical and Biosensors
Subject code BMEVEAAA708
Subject type —
Training Level —
Course types and hours (weekly/semester)
Course type lecture tutorial laboratory
hours (weekly) 2 0 0
type (linked/independent) — — —
Assessment type félévközi érdemjegy
Credits 3
Subject coordinator
DR. Gyurcsányi Ervin Róbert
position: egyetemi docens
Responsible department
Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Faculty Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar
Subject website —
Primary curriculum type —
Direct prerequisites – Strong prerequisite BMEVESAA403 (Analitikai kémia labor)
Direct prerequisites – Weak prerequisite none
Direct prerequisites – Parallel prerequisite none
Direct prerequisites – Milestone prerequisite none
Direct prerequisites – Exclusion none

Objectives

Programme

Chemical and biosensors                                                                                    2 hours

Definitions. Main characteristics of chemical and biosensors, application areas, natural and synthetic receptors, transducers, chemical and biosensing in the everyday life

Electrochemical sensors and electroanalytical methods                                   8 hours

- Potentiometric sensors (Ion-selective electrodes, gas sensors)

- Voltammetric methods 

- Voltammetric macro- and microelectrodes, Miniaturization and fabrication technologies

- Oxygen sensor

Bioacatalytic sensors                                                                                    7 hours

-Fundamental properties and mechanisms of biocatalysts

-Electrochemical biosensors: 

-amperometric  biosensors (Glucose biosensors, etc.)

-bioengineered charge transfer pathways (wired enzyme electrodes)

Affinity -based sensors                                                                                        9 hours

 -Natural  (antibodies, nucleic acids, etc.) and synthetic receptors (peptide nucleic acids, molecularly imprinted polymers), characteristic properties and synthesis/selection

- Assays based on labelled reagents (ELISA, RIA, etc.)

-Label-free bioaffinity sensors (quartz crystal microbalance, surface plasmon resonance, cantilever sensors, etc.)

-Sensors based on distance modulation (molecular beacons, etc.)

-Sensors based on nanostructures

-Immobilization of biomolecules

 

Written exams                                                                                                       2 hours

 

Total:                                                                                                                      28 hours

 

 

Biosensors and bioanalytical systems

Basic molecular recognition principles

Miniaturization and fabrication technologies

Immobilization of biomolecules

 

The course covers the principles, materials, methods and selected applications of chemical and biosensing devices and systems. It presents the main modalities to integrate molecular recognition with various forms of  signal transduction, such as electrochemical, optical, mass, and acoustic. The performance characteristics of the sensors are linked to their design, type of receptors, materials and signal transduction, identifying strategies for enhanced selectivity and sensitivity. The topics emphasize state of the art medical diagnostic, environmental and food safety applications of chemical and biosensors. Upon successful completion of the course, students are expected: a)      to understand chemical and biosensing and the motivation behind sensor development b)      to understand the performance characteristics and applicability of chemical and biosensors c)      to become familiar with synthetic and biological origin receptors and the basics of molecular recognition mechanisms. d)     to understand transduction mechanisms and the modalities of coupling with selective molecular recognition e)      to be able to extend the principles of chemical and biosensing towards developing biosensing devices.

Learning outcomes

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Knowledge
Ismeri az alapvető kémiai és bioérzékelők müködési elvét és felépítését, illetve a folyamatos, on-line mérések jelentőségét. Ismeri az alapvető kémiai és bioérzékelők típusait és főbb alkalmazási területeiket.
Skills
Képes extrapolálni a kémiai és bioszenzorok tervezési elvét új elemzési módszerek fejlesztéséhez. Képes a kémiai és bioérzékelők jelének alapszíntű feldolgozására és értelmezésére, a leggyakoribb hibaforrások kiküszöbölésére.
Attitudes
Törekszik integrált szemlélet alkalmazására és az elvégzendő elemzést tág kontextusba helyezni.
Autonomy and responsibility

No learning outcomes recorded.

Oktatási módszertan

Lectures

Tanulástámogató anyagok

Online források
Hall, E. A. H.: Biosensors, Milton Keynes: Open University Press, 1990.; Edmonds, T. E.: Chemical Sensors, New York, Chapmann & Hall, 1998.; Cunningham, A.J: Introduction to bioanalytical sensors John Wiley & Sons., 1998;  ; Lecture material in electronic form

Recommended preliminary knowledge for completing the subject

Knowledge type competencies
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Skill type competencies
(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
nincs
Recommended (non-compulsory) preliminary competencies
(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)
Analytical Chemistry, Physical Chemistry, Biochemistry basic mathematics and physics 
General rules
Requirements: - attending min.70% of the lectures - 2 written exams each with passing grade Re-takes: Retake of each written exam as regulated by the Code of Studies and Exams of BME. Consultations: Upon agreement with the lecturer.
Assessment methods
In-term assessments

No detailed assessments provided.

Weight of in-term assessments

No weights provided.

Exam-period assessments

No detailed assessments provided.

Weight of exam elements

No weights provided.

Grade calculation

No grade thresholds provided.

Attendance requirements

No attendance requirements provided.

Rules for retake and resubmission

Not provided.

Short description

Not provided.

Detailed description
Dr. Róbert E. Gyurcsányi, BME, Inorganic and Analytical Chemistry Department
Recommended courses
Lecture and written exams (contact hours 28) Study at home: ca. 60 hours
Workload to complete the subject

No workload breakdown provided.

Validity of subject requirements
Requirements valid from:
—
Requirements valid until:
—
Curriculum placement
Faculty Program Curriculum Curriculum type Primary
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty vegyészmérnöki Vegyészmérnöki alapképzési szak tanterve kötelező nem
Default Faculty Default Program Default Curriculum — nem