Opis predmeta
Temeljna vsebinska področja predmeta so:
– splošni pojmi in definicije mikroreaktorske tehnologije (MRT) in mikrofluidnih naprav,
– sodobne tehnike izdelave mikrostrukturiranih naprav, obdelava in funkcionalizacija površin,
– dinamika tekočin v mikrofluidnih napravah: paralelni tok mešljivih in nemešljivih tekočin v mikrokanalih, tokovni režimi večfaznih sistemov (tvorba kapljic, segmentiran tok)
– prednosti miniaturiziranih naprav
– uporaba mikrofluidnih naprav za bioanalizo, µTAS sistemi
– uporaba mikrofluidnih naprav za razvoj in proizvodnjo farmacevtskih učinkovin
– mikrobioreaktorji, encimski mikroreaktorji, imobilizacija encimov v mikrostrukturirane naprave
– lab-on-a-chip-sistemi
– uporaba mikrofluidnih naprav v zaključnih procesih in integracija procesov
– uporaba mikrofluidnih naprav v biomedicini (diagnostika, dostava zdravil, hemodializa)
– izbrani primeri biokatalitskih in separacijskih procesov v mikrofluidnih napravah, integrirani procesi
Predmet učimo na programih
Cilji in kompetence
Temeljni izobraževalni cilj je pridobitev teoretičnih in praktičnih znanj za samostojno načrtovanje in izvedbo bioanaliz, bioprocesov in/ali bioseparacij v mikrofluidnih napravah ter integriranih lab-on-a-chip sistemih.
Metode poučevanja in učenja
- Predavanja
- Priprava seminarja in predstavitev ostalim študentom v okviru rednih seminarskih sestankov skupine (diskusija in kritično vrednotenje izbrane znanstvene literature).
- Laboratorijsko delo z mikrofluidnimi napravami – spoznavanje tokovnih režimov v mikrokanalih, separacijskih procesov in miniaturiziranih integriranih sistemov.
Predvideni študijski rezultati
Poznavanje osnovnih tehnik izdelovanja mikrofluidnih naprav, tokovnih režimov v njih in načinov obdelovanja površin.
Poleg tega je predvideno razumevanje prednosti uporabe mikrofluidnih naprav v bioanalitiki, razvoju in proizvodnji farmacevtskih učinkovin ter drugih bioprocesov in v biomedicini. Poznavanje mikrobioreaktorjev, osnov bioseparacijskih procesov v mikrofluidnih napravah in lab-on-a-chip sistemov.
Temeljni viri in literatura
Izbrana poglavja iz: Hessel, V., Renken, A., Schouten, J.C., Yoshida, J.-I., Eds., Micro Process Engineering: A Comprehensive Handbook, Vol. 1-3, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, Germany, 2009
Izbrana poglavja iz: Dietrich, T.R., Ed., Microchemical engineering in practice, John Wiley & Sons, Hoboken, 2009
Izbrana poglavja iz: Wirth, T., Ed., Microreactors in Organic Chemistry and Catalysis, 2nd Ed.,
Completely Revised and Enlarged Edition, Wiley-VCH, Weinheim, 2013
Izbrana poglavja iz : Li, X., Zhou, Y., Eds., Microfluidic devices for biomedical applications, Woodhead Publishing, 2013
Tekoča znanstvena periodika./ Papers from current scientific journals.
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana