|
|
Mikrofluidika
Abrahám, Martin ; Sluše, Jan (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problematikou proudění plynů a kapalin v zařízeních s mikro rozměry. První část práce je zaměřena na problematiku Reynoldsova čísla a laminárního proudění v mikrokanálku. V druhé části jsou popsány konkrétní zařízení pro pumpování pracovní látky v mikroměřítku – mikropumpy, mikroventily, mikrojehly, mikromíchadla.
|
|
|
Návrh mikrofluidického směšovače
Abrahám, Martin ; Fialová, Simona (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Mikrofluidická zařízení jsou stále častěji používána v oblasti medicíny, jelikož využívají pouze malých množství pracovních vzorků jako např. krve či reagenčních chemikálií. Pro práci s danými látkami mnohdy vyžadujeme efektivního smísení a zde nastává hlavní problém v mikrofluidických systémech. Z důvodu malých rozměrů je zde proudění pouze laminární a na mísení se tedy nepodílejí turbulentní víry, ale jen molekulární difuzivita.
|
|
|
Mikrofluidický enzymatický reaktor pro testování léčiv
Königsmarková, Kristýna ; Peš,, Ondřej (oponent) ; Přikryl,, Jan (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá využitím mikrofluidiky pro účely mikrofluidického enzymatického reaktoru na testování léčiv. Na problematiku nejprve nahlíží z teoretického hlediska – popisuje mikrofluidiku, jakožto nově se rozvíjející a perspektivní obor, metody výroby mikrofluidických zařízení, materiály, biomedicínské aplikace i výhody a nevýhody mikrofluidiky jako takové. Dále se věnuje oblasti analytického využití enzymů v rámci enzymatických reaktorů. V první části experimentální práce byly optimalizovány podmínky pro testování enzymů metabolizmu xenobiotik v játrech, konkrétně na modelu metabolizmu kumarinů metodou spektrofluorimetrie. Druhá část experimentální práce se zabývala optimalizací podmínek fabrikace mikrofluidických čipů z materiálu OSTE (off-stoichiometry Thiol Ene) metodou "soft" litografie. Následně byla otestována funkčnost vyrobených čipů. Na základě výsledků obou částí experimentální práce bylo provedeno vyhodnocení s posouzením vhodnosti jejich propojení pro budoucí výzkum – testování enzymatické aktivity mikrosomů a modelové biotransformace léčiv uvnitř kanálků fabrikovaných zařízení.
|
|
|
Vliv rozpuštěného vzduchu na hydrodynamickou kavitaci
Piňos, Ondřej ; Fialová, Simona (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Práce se zabývá hydrodynamickou kavitací saturované kapaliny v mikrofluidické trati s Venturiho dýzou. Práce vytváří teoretický základ v oblasti saturace kapaliny plynem, vzniku kavitace, difuzních mechanismů a kolapsu kavit. V praktické části se na mikrofluidickém obvodu a tlakovém zásobníku realizuje experiment, při kterém sledujeme počátek kavitace a chování rozvinuté kavitace při průchodu Venturiho dýzou. Do zásobníku je přiveden plyn o zvýšeném tlaku saturující kapalinu v zásobníku. Po nasycení je kapalina vypuštěna do obvodu. Ve Venturiho dýze je akusticky i vizuálně sledován počátek kavitace. Počátek kavitace je detekován i pomocí závislosti -\sigma. Po rozvinutí kavitace je pozorována perzistence kavit vzhledem k množství plynu rozpuštěném v kapalině. Naměřené hodnoty potvrzují předpoklady popsané v teoretické části. Nekonformní bylo porovnání datové řady demineralizované vody a kohoutkové vody sycených vzduchem, kdy demineralizovaná voda kavitovala při vyšších kavitačních číslech pro tlaky 4 kPa a 6 kPa. Další výzkum by mohl směrovat k podsaturované kapalině a lepší kontrole vlastností kapaliny se speciální pozorností na množství nukleí v kapalině.
|
|
|
Directed evolution of enzymes on microfluidic chip
Kohúteková, Táňa ; Chmelíková, Larisa (oponent) ; Prokop,, Zbyněk (vedoucí práce)
This thesis focuses on the directed evolution of enzymes using Fluorescence–Activated Droplet Sorting (FADS) on a microfluidic chip. A new FADS system was constructed, validated for high-throughput optical detection of microfluidic droplets, and coupled with real-time dielectrophoretic sorting. The system was benchmarked using two different populations (DhaA31, ancHLD-RLuc) of Haloalkane dehalogenases (HLD) expressed in Escherichia coli cells and one population of empty pIDR9 vector in a ratio of 5:45:50, mimicking the protein library. The collected and analyzed sorting data show that the droplet intensities were recorded in the same proportion as the theoretical ratio. The library of HLD mutants with insertions and deletions was then sorted using the system to obtain 1 % of the variants with the highest activity and the results are reported. The FADS data analyzing system was programmed in LabVIEW bundled with Python, with functions for initial analysis, prediction of threshold voltage, validation and graphical interpretation of data, and final reporting of processes.
|
|
|
A microfluidic platform for working with biological material
Vírostko, Ján ; Švarc, Vojtěch (oponent) ; Hrdý, Radim (vedoucí práce)
This bachelor's thesis focuses on the designing and fabrication of a microfluidic platform for cell lysis and subsequent analysis. This platform should be able to mechanically lyse cells in red blood suspensions efficiently and analyse the product using a two-electrode electrochemical system. The theoretical part of this thesis is dedicated to lab-on-a-chip technology and its components, such as microfluidic separators, mixers, lysis chambers and micro-reactors, their application and finally, their fabrication in clean rooms, along with basic physics of fluids in microchannels. The practical part of the thesis consists of designing three variants of the mentioned microfluidic platform, its fabrication in clean rooms and encapsulation using Parylene C polymer. The thesis follows the preparation of fabricated devices for testing and testing itself. The thesis concludes with imaging using a scanning electron microscope as a documentation of the fabrication process, resulting graphs from an electrode characterisation and images of cell behaviour within the lysis chamber.
|
|
| |
|
|
Mikrofluidní systémy v křemíkové technologii
Juránek, Dominik ; Fecko, Peter (oponent) ; Gablech, Imrich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá využitím a funkčností mikrofluidních zařízení. Blíže se potom zaměřuje na jejich práci s krví, kde se mikrofluidní žařízení dají využít k rozříznutí červených krvinek. První část této práce je věnovaná teorii vzpjaté z mirofluidikou, stručně uvádí historii mikrofluidních zařízení a materiálů využívaných k jejich integraci, dále hovoří o využívaných metodách při výrobě samotných mikrofluidních zařízeních v křemíkovém substrátu. Jako poslední je v této části popsána struktura krve z hlediska jejího složení a vlastností, které jsou pro práci s mikrofluidními zařízeními důležité. Praktická část zahrnuje (výrobní postup) vytvoření mikrofluidního zařízení a testování zařízení, tak aby bylo schopné červené krvinky rozříznout.
|
|
|
Nanoskopie, spektroskopie a modifikace individuálních nanoobjektů v kapalném prostředí
Smísitel, Petr ; Valenta, Jan (vedoucí práce) ; Galář, Pavel (oponent)
V této diplomové práci se budeme zabývat luminiscenčními vlastnostmi nanokrystalů. Shrneme si základní dělení podle velikosti a standardní metody teoretického popisu po- lovodičových a kovových nanokrystalů. Popíšeme luminiscenční vlastnosti nanokrystalů a jejich ovlivnění okolním prostředím. Ve druhé části práce se budeme zabývat stavbou aparatury pro zobrazovací luminiscenční spektroskopii určenou pro měření individuál- ních nanoobjektů v kapalném prostředí. Nakonec se budeme zabývat proměnami lumi- niscenčních vlastností organicky pasivovaných kovových klastrů v kapalném prostředí při změnách teploty a intenzity excitace. Porovnáme luminiscenci zlatých nanokrystalů s navázanými dlouhými řetězci polyethylenglykolu se zlatými nanokrystaly bez tohoto polymeru. 1
|
|
|
Kavitace na mikrofluidické clonce
Bohunský, Tomáš ; Burda, Radim (oponent) ; Rudolf, Pavel (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá kavitujícím prouděním v mikroměřítku, což je oblast, ve které je tento jev stále nedostatečně popsán. Mikrofluidika je zároveň obor zažívající dramatický vzestup v řadě biochemických aplikací, což podtrhuje relevantnost výzkumů tohoto typu. V teoretické části práce byla kavitace podrobně charakterizována. V praktické části bylo navrženo a vyrobeno vlastní mikrofluidického zařízení s kavitační clonkou. Pro tento návrh bylo využito programu ANSYS. Na navrženém mikročipu byl proveden experiment, jehož cílem bylo pozorovat na clonce kavitující proudění. Toto měření proběhlo v mikrofluidické laboratoři na Odboru fluidního inženýrství Viktora Kaplana. Vzhledem k neúspěchu experimentu byl sestaven CFD model dvoufázového kavitujícího proudění. Závěry práce byly sestaveny z poznatků při měření a z výsledků modelace.
|
host ::
RSS.