Student will be able to:

• understand modern trends in chemical engineering, bioanalytical applications on a chip, fuel cell systems, electrokinetics, diagnostics techniques etc.

• fabricate microfluidic devices.

• understand specific features of reaction-transport processes on microscale.

Student bude umět:

Bude mít přehled o moderních trendech v chemickém inženýrství, analýze a bioanalýze na čipu, oblasti palivových článků, elektrokineticky řízených systémech, diagnostických metodách typu mikroskopie atomárních sil aj.

Student bude znát základní výrobní postupy pro výrobu mikrozařízení.

Student bude mít přehled o specifických transportních vlastnostech miniaturizovaných zařízení.

R Hessel, V., Hardt, S., et al.: Chemical micro process engineering fundamentals, modelling and reactions. Weinheim, Wiley, 2004.

A Heller, M.J.,Guttman, A.: Integrated microfibrated biodevices. New York, Marcel Dekker, 2002.

A Hessel, V.: Chemical micro process engineering processing and plants. Weinheim, Wiley, 2005.

Z Elektronické přednáškové materiály k předmětu, autor M. Přibyl.

D Heller, M.J.,Guttman, A.: Integrated microfibrated biodevices. New York, Marcel Dekker, 2002.

D Hessel, V.: Chemical micro process engineering processing and plants. Weinheim, Wiley, 2005.

D Hessel, V., Hardt, S., et al.: Chemical micro process engineering fundamentals, modelling and reactions. Weinheim, Wiley, 2004.

1. Introduction - microfluidics, microreactors.

2. Transport characteristics of microfluidic systems.

3. Microarrays, lab on a chip systems.

4. Unit operations of chemical engineering in microfluidic chips.

5. Microfluidic bioapplications.

6. Optical and electrochemical microsensors.

7. Chemical and microbial fuel cells.

8. AFM characterization of surfaces.

9. Microfabrication techniques and substrates for microchip fabrication.

10. Photolithography, photoresists, galvanic deposition.

11. Fluid mechanics in microfluidic systems.

12. AC and DC electroosmosis, dielectrophoresis and other electric field related applications.

13. Multiphysical models of microfluidic systems.

14. Excursion - AFM, SPR, fuel cells, lithography lab.

1. Úvod do studia mikrofluidních systémů, historie, základní aspekty, rozdělení mikrofluidních systémů, jejich charakteristika z pohledu chemického inženýrství

2. Transport hmoty a tepla v mikrofluidních systémech

3. Mikrofluidní systémy s vloženým elektrickým polem, elektrická dvojvrstva, elektroosmóza, elektroforéza,

4. Kapilární tok a papírová mikrofluidika, Inerciální mikrofluidika, vícefázové toky v mikrofluidních systémech

5. Mikrojednotkové operace (mikromísiče, mikročerpadla, mikroseparátory, tepelné mikrovýměníky, mikroreaktory)

6. Technologie pro výrobu mikrofluidních systémů – fotolitografie a další kombinované technologie

7. Třídění částic a buněk v mikrofluidních systémech

8. Separace molekul v mikrofluidních systémech

9. Detekce nukleových kyselin v mikrofluidních systémech

10. Detekce proteinů v mikrofluidních systémech

11. Microarrays a sekvenování DNA

12. Mikrofluidní systémy pro přípravu reálných vzorků k dalším analýzám

13. Aplikace mikrofluidních systémů pro buněčný výzkum

14. Rezerva

None.

Nejsou.

Physics I

Fyzika I