Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

System-level modeling of a Lab-On-Chip for micropollutants detection

Guiton S, Rezgui A, Madec M., Lallement C., Rufi F, Haiech J.

International Journal of Microelectronics and Computer Science

|

2014

|

Vol. 5, nr 3

116--125

EN

The issue addressed by this paper is system-level modeling of Lab-On-Chip (LOC) level. These microsystems integrate within a single chip many functions from several domains such as electronics, thermic, biochemistry or microﬂuidics. The modeling of these systems in a single environment and the interface between different domains is very challenging. In this paper, we propose some methods to model the entire system in VHDL-AMS. The models are developed and assembled from elementary building blocks, with a validation through experiments or numerical simulation on a reference tool, toward the complete LOC. For each domain, the modeling methodology is described. The principle is applied to a specific use case: a LOC designed for the detection of micro-pollutants in drinking water. It is based on the ELISA test leading to a pH-shift which is in turn detected by an Ion-Sensitive Field Effect Transistor (ISFET). In the last part of the paper, the ﬁrst results obtained with the complete zero-order model of the LOC are described. Of course, this model has to be improved in order to be faithful to the actual LOC but it will undoubtedly be a major asset for the optimization and reliability improvement of the LOC.

2

Application of lipase in shaping Al2O3-mullite composites

Szafran M., Bednarek P., Piwowarski P.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 1

90-94

EN

The paper presents the method of Direct Coagulation Casting (DCC) which is a recently developed method of near-netshaping of ceramic components at low costs. The process relies on electrostatic stabilized ceramic suspensions and their destabilization owing to time delayed in situ reactions. In the method, the enzyme-catalized reaction is used to shift the pH of the ceramic suspension to the isoelectric point, which causes coagulation of the slurry. The aim of this work is the research on shaping alumina-mullite composites with the application of a lipase-catalyzed decomposition of glycerin triacetate. Zeta potential measurements in relation to pH were performed and the appropriate substrate and enzyme was chosen to conduct controlled coagulation of ceramic slurry. In the DCC method, the optimal composition of ceramic suspension was experimentally chosen. The slip gaining a high concentration of ceramic powders, small amount of organic additives, good flow properties and the shortest time after which the intensive increase of viscosity, was considered as optimal. The paper also presents the results of the viscosity of slurries with different concentrations of dispersant and lipase. The sintering temperature leading to the best density and mechanical strength parameters was found to be 1600°C. The relative densities of DCC sintered samples were higher than 95%. The Vickers hardness and fracture toughness KIC for DCC sintered samples were measured. The main conclusion is that the DCC method, using the lipaze-catalyzed decomposition of glycerin triacetate, can be successfully applied to the formation of complex-shaped alumina-mullite composites. Very good mechanical properties can be achieved due to the low content of binders and other additives.

PL

W ostatnich latach prowadzone są intensywne badania nad zastosowaniem technik formowania elementów ceramicznych opartych na układach koloidalnych. Do jednych z takich metod należy bezpośrednie odlewanie koagulacyjne (Direct Coagulation Casting, DCC), dzięki któremu można formować elementy o skomplikowanej geometrii, stosując ceramiczne masy lejne o wysokim stężeniu fazy stałej i małej ilości dodatków organicznych. Metoda DCC jest alternatywą dla formowania metodą wtrysku, wymagającą stosowania wysokich ciśnień oraz znacznej ilości dodatków organicznych oraz dla tradycyjnego formowania przez odlewanie do porowatych form gipsowych. W artykule przedstawiono wyniki badań nad formowaniem kształtek z kompozytów tlenek glinu-mullit z wykorzystaniem reakcji enzymatycznego rozkładu trójoctanu glicerolu lipazą. Wykonano pomiary potencjału zeta w funkcji pH dla czystych proszków tlenku glinu i mullitu oraz dla kompozytu wraz z pozostałymi składnikami ceramicznej masy lejnej. Na podstawie otrzymanych wyników dobrano substrat oraz enzym, pozwalające na przeprowadzenie kontrolowanej koagulacji masy lejnej. Na drodze eksperymentalnej dobrano optymalny skład masy lejnej tak, aby lepkość układu była stosunkowo niska, a czas koagulacji masy relatywnie krotki. Przedstawiono wyniki pomiarów lepkości ceramicznych mas lejnych w funkcji czasu dla rożnych ilości upłynniacza i lipazy w masie. Otrzymane elementy spieczono w temperaturze 1600°C. Uzyskano spieki o gęstości względnej powyżej 95% oraz o wysokich wartościach twardości mierzonej metodą Vickersa i odporności na kruche pękanie KIC mierzonej metodą pomiaru długości pęknięć wykonanych wgłębnikiem diamentowym Vickersa.

3

Kompozyty ceramiczne typu Al2O3-ZrO2 formowane z udziałem enzymów

Szafran M., Bednarek P., Piwowarski P.

Kompozyty

|

2010

|

R. 10, nr 3

244-248

PL

Na przestrzeni ostatnich lat prowadzone są intensywne badania nad zastosowaniem technik formowania elementów ceramicznych opartych na układach koloidalnych. Do jednych z takich metod należy bezpośrednie odlewanie koagulacyjne (Direct Coagulation Casting, DCC), dzięki któremu można formować elementy o skomplikowanej geometrii, stosując ceramiczne masy lejne o wysokim stężeniu fazy stałej i małej ilości dodatków organicznych. W artykule przedstawiono wyniki badań nad formowaniem elementów z kompozytów tlenku glinu z tlenkiem cyrkonu z wykorzystaniem reakcji enzymatycznego rozkładu trójoctanu glicerolu lipazą. Na drodze eksperymentalnej dobrano optymalny skład masy lejnej tak, aby lepkość układu była stosunkowo niska, a czas koagulacji masy relatywnie krótki. Otrzymane elementy spieczono w temperaturze 1600°C. Uzyskano spieki o gęstości względnej powyżej 98% oraz o wysokich wartościach twardości mierzonej metodą Vickersa i odporności na kruche pękanie KIC , mierzonej metodą pomiaru długości pęknięć wykonanych wgłębnikiem diamentowym Vickersa.

EN

In recent years the forming processes of elements, in which the ceramic green bodies are produced from ceramic suspensions are being investigated. The Direct Coagulation Casting (DCC) is a new and promising method of molding samples from ceramic slips of high solid loading. In the method the enzyme-catalized reaction is used to shift the pH of the ceramic suspension to the isoelectric point, what causes the coagulation of the slurry. The aim of this work was the research on shaping alumina-zirconia composites with the application of lipaze-catalized decomposition of glycerin triacetate. In DCC method the optimal content of the casting slip was experimentally chosen. The slip gaining small amount of organic additives, good flow properties and the shortest time after which the intensive increase of viscosity was observed, was considered as optimal. The sintering temperature leading to the best density and mechanical strengh parameters was found to be 1600°C. The relative densities of DCC sintered samples were higher than 98%. The fracture toughness KIC for DCC samples are in the upper range of the values published for similar ceramics. The main conclusion is that DCC method, using the lipaze-catalized decomposition of glycerin triacetate, can be succesfully applied to forming of complex-shaped alumina-zirconia composites. Very good mechanical properties can be achieved due to the low content of binders and other additives.

4

Ocena możliwości realizacji optymalnej polityki temperaturowej w praktyce przemysłowej dla prostej reakcji enzymatycznej : rozwiązanie suboptymalne

Grubecki I., Wójcik M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2002

|

Nr 2

14-18

PL

Na przykładzie prostej reakcji enzymatycznej dokonano oceny możliwości jej realizacji w praktyce przemysłowej przy optymalnym profilu temperatury oraz istniejących ograniczeniach technicznych i technologicznych. Dla przypadków, których realizacja okazała się trudna lub niemożliwa podano rozwiązanie suboptymalne.

EN

On the base of a simple enzymatic reaction its industrial implementation at the optimum temperature profile and existing technical and process constrains has been evaluated. A suboptimum solution has been given in the cases when the implementation appeared to be difficult or impossible.

5

Enzymatyczna propanoliza trioctanu glicerolu

Szewczyk K. W., Pilarek M., Wrona M.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2001

|

T. 22, z. 3E

1351--1356

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu alkoholizy trioctanu glicerolu 1-propanolem katalizowanej przez lipazę B z Candida antárctica (Novozym 435®). Określono optymalne parametry prowadzenia reakcji, tj. temperaturę (50°C) i stężenie biokatalizatora w mieszaninie reakcyjnej (7% w stosunku do początkowej ilości triglicerydu). Zbadano wpływ stężenia użytego w procesie alkoholu na szybkość reakcji. W pracy dokonano szczegółowej analizy procesu alkoholizy oraz wykazano, że wyższe stężenia 1-propanolu powodują obniżenie szybkości reakcji przy równoczesnym wzroście wydajności powstających produktów.

EN

The results of the triacetin alcoholysis catalyzed by Candida antárctica lipase B (Novozym 435®) has been presented. The optimal parameters of reaction, that is the temperature (50°C) and the enzyme concentration in reaction mixture (7%) have been found. The influence of alcohol amount on the reaction rate is discussed. The higher 1-propanol concentrations cause the decrease of the reaction rate and, at the same time, increase the products synthesis efficiency.

6

Zastosowanie rozpuszczalników organicznych w reakcjach enzymatycznych z reagentami trudnorozpuszczalnymi w wodzie

Trusek-Hołownia A., Noworyta A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

1999

|

Z. 26

179-184

PL

Przy udziale termolizyny [EC 2.4.24.4] przeprowadzono reakcję syntezy prekursora gorzkiego dipeptydu ZAlaPheOMe. W zastosowanym układzie dwufazowym octan etylu - woda uzyskano równowagowe przereagowanie substratu bliskie jedności. Jako interesujące rozwiązanie procesowe przedstawiono kontaktorowy reaktor membranowy ułatwiający separację faz i stwarzający możliwość wielokrotnego wykorzystania fazy wodnej.

EN

The synthesis of ZAlaPheOMe using thermolysin in water, methanol-water solution and in binary system ethyl acetate-water was carried out. It was shown the synthesis in binary system was the most effective. The membrane contactor as an interesting solution for continuous reaction in this system was proposed.

7

Zastosowanie lipaz w syntezie organicznej w środowisku bezwodnym

Chalecki Z., Plenkiewicz J.

Wiadomości Chemiczne

|

1998

|

[Z] 52, 7-8

545-568

EN

In nature the enzymatic reactions are conduced in aqueous media. However for the purpose of organic synthesis nonaqueous conditions such as organic solvents are more suitable regarding reagents stability and reaction equilibrium. Rapidly increasing number of enzyme-catalysed processes shows great possibility of this domain of chemistry. This review presents methods that have been used in lipase-catalysed esterifications and transenterifiacations in nonaqueous media. We show many examples of resolution of racemic alcohols and acids using different lipases in different reaction conditions. We also present a few examples of highly regioselective properties of lipases. There are descibed general principles that govern lipase-catalysed reactions and historical development of biocatalysis in organic synthesis. We hope that this review will be helpful for the investigators and students in solving their problems of enzymatic synthesis.

8

Analytical applications of inhibition of enzymatic reactions

Krawczyński T. vel Krawczyk

Chemia Analityczna

|

1998

|

Vol. 43, No. 2

135-158

EN

The analytical application of inhibition of enzymatic reactions is reviewed. The determination of environmental pollutants, namely: organophosphorus, carbamate and chloroorganic pesticides, heavy metal ions, fluorides and cyanides is described. The determination of pesticides is based mainly on their inhibition action on cholinesterases, while for the determination of heavy metals various enzymes (urease, invertase, xanthine oxidase, peroxidase, glucose oxidase, butyrylcholinesterase and alkaline phosphatase) are used. For the determination of cyanide its inhibition of mainly cytochrome oxidase and tyrosinase is applied, while fluoride inhibits mainly liver esterase (lipase). Numerous detection techniques were used, e.g. amperometry, potentiometry, spectrophotometry, tluorimetry or thermometry for detection of different substrates as well as products of enzymatic reactions in static and flow conditions. Applied enzymes were used first of all in immobilised form like biosensors or enzyme reactors. The examples of determination of toxic pollutants in environmental (waters, soil extracts, river sediments) and biological (fruits, vegetables, plant extracts, body fluids) samples are given.

PL

Dokonano przeglądu zastosowań analitycznych inhibicji reakcji enzymatycznych. Opisano oznaczanie zanieczyszczeń środowiskowych: pestycydów fosforoorganicznych, karbaminianowych i chloroorganicznych, jonów metali, cyjanków i fluorków. Oznaczanie pestycydów opiera się na inhibicji głównie cholinoesteraz, natomiast do oznaczania metali stosuje się różne enzymy (ureazę, inwertazę, oksydazy ksantyny i glukozy, peroksydażę chrzanową, butyrylocholinosterazę i fosfatazę alkaliczną). Do oznaczania, cyjanków wykorzystuje się głównie inhibicję oksydazy cytochromowej i tyrozynazy, natomiast do oznaczania fluorków - lipazy. Stosuje się różne metody detekcji substratów i produktów reakcji, np. amperometrię, potencjometrię, spektrofotometrię, fluorymetrię, termometrię w warunkach statycznych i przepływowych. Podano przykłady oznaczania toksyn środowiskowych w wodach, ekstraktach gleby, osadach dennych oraz materiale biologicznym (owoce, warzywa, ekstrakty roślinne i płyny ustrojowe).