Miniatiūrizuotų bioreaktorių kūrimas, vystymas ir pritaikymas autonominėje įrangoje

Abstract

Atliekant šiuolaikinius mikroorganizmų tyrimus aplinkoje yra būtinas mikrobiologo įsikišimas, todėl tyrimai yra brangūs. Jei tiriama nuošali vietovė tai atsiranda transportavimo paklaidos, o kartais bandiniai visiškai sugadinami. Šio projekto idėja yra sukurti autonominę, į savieigį integruotą sistemą, kuri galėtų pati paimti bandinius su tiriamais mikroorganizmais, juos užauginti be mikrobiologo įsikišimo miniatiūrizuotame bioreaktoriuje panaudojant skaitmeninės mikrofluidikos technologijas ir manipuliuojant mitybine terpe, paduodant mikroorganizmų auginimui skirtas medžiagas bei paimant nereikalingus ekskrementus ir metabolitus, kuriuos būtų galima analizuoti fotometriniais, elektrocheminiais ir skirstymo metodais. Tokia sistema pravers nuotoliniuose tyrimuose siekiant išsiaiškinti mikrofloros subtilybes aplinkoje mokslinių tyrimų ir medicininiais tikslais. Funkcionuojant tokioms procedūroms mikroorganizmai būtų identifikuojami be mikrobiologų įsikišimo, todėl sumažės užsikrėtimo ir susirgimo infekcinėmis ligomis rizika, pagerės pakartojamumas ir nustatomų parametrų tikslumas. Ši idėja yra visiškai nauja ir tokiu tyrimo mastu kolkas dar nerealizuota. Literatūroje yra aprašytas skaitmeninės mikrofluidikos mikrotūrių skysčių lašelių manipuliacija, mikroanalizės metodai, mikrodetekcija, automatizavimo ir dirbtinio intelekto metodai, tačiau į šią problemą kolkas dar nėra pažvelgta kompleksiškai iš tarpdisciplininės perspektyvos; yra didelis tarpdisciplininių sričių specialistų vakuumas, būtent todėl tokios idėjos kaip ši, iki šiol neįgyvendintos.