Tato diplomová práce se zabývá využitím nových trendů v oblasti mikrofluidiky a současně využitím magnetických mikro- a nanočástic v bioanalytických aplikacích. Cílem práce bylo sestavení vhodného schématu pro využití mikrofluidních pump a ventilů pro aplikace ve vybraném mikrofluidním čipu a dále porovnat funkčnost provedení analýz v mikrofluidním systému se standardním vsádkovým uspořádáním. Testovány byly tři bioanalytické aplikace. Štěpení alfa-kaseinu trypsinem navázaným na magnetických částicích. Fosforylace peptidového substrátu, na jehož základě byla dále testována operační stabilita použitého nosiče, a izolace ovalbuminu ze standardní směsi proteinů. Všechny uváděné aplikace byly úspěšně převedeny do mikrofluidního uspořádání.
Anotace v angličtině
This thesis focuses on new trends in microfluidics and current use of magnetic micro- and nanoparticles in bioanalytical applications. The aim of the work was to set and optimize the microfluidic system, pumps and valves for applications in a selected microfluidic chip and compare the accomplishment of the analysis in a microfluidic system with a standard batch arrangement. Three bioanalytical applications were tested. Cleavage of alfa-casein by trypsin immobilized on magnetic particles. Phosphorylation of the peptide substrate and ovalbumin isolation from the protein standard. All reported applications have been successfully converted for use in a microfluidic system.
Tato diplomová práce se zabývá využitím nových trendů v oblasti mikrofluidiky a současně využitím magnetických mikro- a nanočástic v bioanalytických aplikacích. Cílem práce bylo sestavení vhodného schématu pro využití mikrofluidních pump a ventilů pro aplikace ve vybraném mikrofluidním čipu a dále porovnat funkčnost provedení analýz v mikrofluidním systému se standardním vsádkovým uspořádáním. Testovány byly tři bioanalytické aplikace. Štěpení alfa-kaseinu trypsinem navázaným na magnetických částicích. Fosforylace peptidového substrátu, na jehož základě byla dále testována operační stabilita použitého nosiče, a izolace ovalbuminu ze standardní směsi proteinů. Všechny uváděné aplikace byly úspěšně převedeny do mikrofluidního uspořádání.
Anotace v angličtině
This thesis focuses on new trends in microfluidics and current use of magnetic micro- and nanoparticles in bioanalytical applications. The aim of the work was to set and optimize the microfluidic system, pumps and valves for applications in a selected microfluidic chip and compare the accomplishment of the analysis in a microfluidic system with a standard batch arrangement. Three bioanalytical applications were tested. Cleavage of alfa-casein by trypsin immobilized on magnetic particles. Phosphorylation of the peptide substrate and ovalbumin isolation from the protein standard. All reported applications have been successfully converted for use in a microfluidic system.
Teoretický úvod pro mikrofluidní systémy - zařízení, vlastnosti, výroba a využití mikročipů, regulace tlaku a průtoku.
Rešerše na mikročipové aplikace s magnetickými částicemi.
Kapitola o magnetických mikro a nanočásticích, současný stav technologií.
Imuno- a afinitní chromatografické aplikace s využitím magnetických částic, mikročipů.
Experimentální část:
Sestavení vhodného schématu pro využití mikrofluidních pump a ventilů pro bioanalytické aplikace ve vybraném mikrofluidním čipu.
Experimenty optimalizace kontroly průtoku (s barevnými roztoky).
Experimenty s magnetickými částicemi, jejich zavádění do mikrofluidních systémů.
Zavedení a využití mikrofluidního zařízení pro aplikace využívající magnetické mikro/nanočástice a specifické interakce biomolekul za použití modelového systému (protilátky, proteiny, peptidy...). Porovnání zde zavedených metod se standardním vsádkovým uspořádáním.
Zásady pro vypracování
Teoretická část:
Teoretický úvod pro mikrofluidní systémy - zařízení, vlastnosti, výroba a využití mikročipů, regulace tlaku a průtoku.
Rešerše na mikročipové aplikace s magnetickými částicemi.
Kapitola o magnetických mikro a nanočásticích, současný stav technologií.
Imuno- a afinitní chromatografické aplikace s využitím magnetických částic, mikročipů.
Experimentální část:
Sestavení vhodného schématu pro využití mikrofluidních pump a ventilů pro bioanalytické aplikace ve vybraném mikrofluidním čipu.
Experimenty optimalizace kontroly průtoku (s barevnými roztoky).
Experimenty s magnetickými částicemi, jejich zavádění do mikrofluidních systémů.
Zavedení a využití mikrofluidního zařízení pro aplikace využívající magnetické mikro/nanočástice a specifické interakce biomolekul za použití modelového systému (protilátky, proteiny, peptidy...). Porovnání zde zavedených metod se standardním vsádkovým uspořádáním.
Seznam doporučené literatury
-
Seznam doporučené literatury
-
Přílohy volně vložené
1 CD
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, schémata, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
1. Prezentace výsledků diplomové práce.
2. Diskuze k posudku vedoucího a oponenta diplomové práce.
3. Studentka zodpověděla všechny dotazy a připomínky k diplomové práci.