Please use this identifier to cite or link to this item:https://hdl.handle.net/20.500.12259/79151
Type of publication: Magistro darbas / Master thesis
Field of Science: Biochemija (N004) / Biochemistry
Author(s): Dūda, Gediminas
Title: Miniatiūrizuotos ir automatizuotos kapiliarinės elektroforezės įrangos kūrimas ir taikymas
Other Title: Development and application of miniatiurized and automatized capillary electrophoresis equipment
Extent: 56 p.
Date: 22-May-2019
Keywords: Kapiliarnė elektroforezė;Miniatiūrizavimas;P. Ostreatus;Bekontaktos laidumo detektorius;Capillary electrophoresis;Miniaturization;Contactless conductivity detector
Abstract: Šiuo metu daug dėmesio yra skiriama tradicinių analizės metodų tobulinimui bei naudojamos įrangos miniatiūrizavimui. Kapiliarinė zonų elektroforezė yra plačiai taikomas mikroanalizės metodas. Šiam analizės metodui būdinga: paprasta įranga, nesudėtingas analizių atlikimas, mažas reagentų sunaudojimo bei mėginio kiekis, bei nesunkiai automatizuojamų analizių atlikimas. Taip pat kapiliarinė zonų elektroforezė pasižymi dideliu aptinkamų analičių spektru. Šio tiriamojo darbo tikslas – sukurti, pagaminti miniatiūrizuotą ir visiškai automatizuotą kapiliarinės zonų elektroforezės įrangą bei sukurtą įrangą pritaikyti aplinkoje ir laboratorijose atliekamiems instrumentinės analizės tyrimamas. Tiriamasis darbas susideda iš kelių pagrindinių etapų: detalių projektavimo ir gamybos; programinės įrangos pritaikymo; analizės įrangos surinkimo bei įrangos tobulinimo; įrangos testavimo ir taikymo laboratoriniams tyrimams. Tiriamojo darbo metu buvo suprojektuotos ir naudojant 3D spausdinimo technologiją pagamintos įrangos detalės. Suprojektuota spausdinta elektroninė schema (ang. printed circuit board), parinkti elektroniniai elementai (mikrovaldikliai, įtampos reguliavimo moduliai, aukštos įtampos šaltiniai). Taip pat, siekiant atlikti ore esančių cheminių junginių analizę, buvo sukurta ir integruota dujos – skystis ekstrakcijos sistema. Taip pat buvo sukurta programinė įranga, skirta kapiliarinės elektroforezės įrangos valdymui. Pagaminta analizės įranga buvo testuojama laboratorinėse sąlygose. Buvo atlikti modeliniai ore esančių cheminių junginių nustatymo tyrimai. Ore buvo nustatyti neorganiniai katijonai ir apskaičiuotos jų koncentracijos ekstrakcijos tirpaluose (Na – 0,069 mM; K – 0,077 mM: Ca2+ - 0,089 mM). Taip pat buvo nustatyti ore lakūs organiniai junginiai (amoniakas, dietilaminas, trietilaminas). Siekiant praplėsti pagamintos įrango taikymo sritis, buvo atliktos biologinių sistemų analizės. Analizuotos salyklo ekstrakto mitybinės terpės, kuriose buvo auginta P. Ostreatus grybų rūšis, skirtingais inkubacijos periodais. Buvo analizuojami terpės cheminės sudėties pokyčiai – nustatomi neorganinių ir organinių katijonų kiekių pokyčiai, atsiradę dėl P. Ostreatus metabolinio aktyvumo. Tiriamojo darbo metu buvo atlikti mitybinių terpių fotometriniai matavimai. Gautų duomenų dėka buvo apskaičiuoti P. Ostreatus į mitybine terpę išskiriamo lakazės fermento aktyvumai mitybinėse terpėse.
In current time a lot of attention is devoted to improving analysis methods and miniaturization of analysis equipment. Capillary zone electrophoresis is wildly used microanalytical method. This analytical method is characterized by simple analysis equipment, a simple process of analysis, small consumption of sample, low reagent consumption reagent and ability to simply automized analysis process. Capilary zone electrophoresis has a large spectrum of detectable analytes. The aim of this research is to design and manufacture miniaturized and fully automated capillary zone electrophoresis equipment and apply this equiment for instrumental analysis in the environment and in the laboratory. This research consists of several main stages: designing and manufacturing parts; software customization; assembly of equipment; equipment testing and application for laboratory testing. During the research, the parts of the equipment were produced using 3D printing technology. Printed printed circuit boards, electronical elements (microcontrollers, voltage control modules, high voltage sources) were selected. In addition, gas - liquid extraction system has been developed and integrated to perform the analysis of airborne chemical compounds. Software for the control of capillary electrophoresis equipment was also modified and applied to allow performing analysis in fully automated mode. Capillary zone electrophoresis equipment was tested under laboratory conditions. Modeling studies of chemical compounds in the air have been conducted. Inorganic cations were determined in the air and their concentrations were calculated in the extraction solutions (Na - 0.069 mM; K - 0.077 mM Ca2 + - 0.089 mM). Volatile organic compounds (ammonia, diethylamine, triethylamine) were also identified. Biological systems were analyzed to extend the scope of the manufactured equipment. To achieve that goal, analyzes of malt extract growth media containing the cultivars of P. Ostreatus fungi were conducted during different incubation periods. Changes in the chemical composition of the medium have been analyzed to detect changes in inorganic and organic cations due to the metabolic activity of P. Ostreatus. Photometric measurements of malt extract growth medium were performed during the research work. The resulting data were used to calculate activity of the lacase enzyme excreted in the growth medium by P. Ostreatus.
Internet: https://hdl.handle.net/20.500.12259/79151
Affiliation(s): Gamtos mokslų fakultetas
Biochemijos katedra
Appears in Collections:2019 m. (GMF mag.)

Files in This Item:
gediminas_dūda_md.pdf1.65 MBAdobe PDF   Until 2024-05-22View/Open   Request a copy

Show full item record

Page view(s)

40
checked on Aug 15, 2019

Download(s)

18
checked on Aug 15, 2019

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.