Úvod do miniaturizovanej inštrumentálnej analýzy (N-mCAl-103/15)
Študenti sa oboznámia so základnými informáciami o miniaturizovaných analytických systémoch, súčasným stavom teórie, metodológie, inštrumentácie a aplikácie miniaturizovaných analytických systémov, ako aj s najnovšími trendmi v oblasti miniaturizovaných analytických systémov.
Sylabus prednášok
- Úvod a definovanie základných pojmov: totálny analytický systém (TAS), mikroTAS, “Lab-on-a-Chip“ (LOC), miniaturizované analytické systémy (MAS) z hľadiska všeobecnej schémy analytického postupu a integrácie jednotlivých krokov.
- Základné aspekty MAS. História, vývoj a súčasný stav.
- Teoretické základy prúdenia kvapalín v mikro- a makroškále, Reynoldsovo číslo.
- Separácie a transport látok v MAS.
- Neseparačné komponenty MAS: mikromixéry, mikroreaktory, prietoková injekčná analýza (FIA) určená pre MAS.
- Unifikovaná a jednoduchá charakterizácia elektromigračných, chromatografických a elektrochromatografických metód a možnosti ich miniaturizácie.
- Charakterizácia disperzných procesov v analytických separáciách.
- Úvod do mikročipovej elektroforézy (MCE). Definovanie základných pojmov a transportných procesov.
- Elektroseparačné metódy a ich vzťah s chromatografickými metódami. Elektroseparácie biopolymérov v polymérnych roztokoch a v géloch na mikročipoch. Izotachoforéza ako všeobecná analytická koncentračná technika v miniaturizovaných analytických systémoch. Miniaturizovaný systém pre izoelektrickú fokusáciu v separáciach biopolymérov.
- Možnosti miniaturizácie chromatografických metód, najmä na báze kvapalinovej chromatografie.
- Techniky spájania separačných kolón a ich použitie v miniaturizovaných analytických systémoch.
- Detekčné techniky určené pre MAS. Spektrálne metódy (na báze absorbcie a fluorescencie svetla) na mikročipoch. Vodivostné a elektrochemické detektory pre MAS. Hmotnostná spektrometria pre MAS.
- Súčasné aplikačné možnosti použitia MAS v analýze environmentálnych a biologických vzoriek. Budúcnosť MAS.
Hodnotenie predmetu
Maximálny počet 100 bodov
- Prednáška, max. 60 bodov:
- povinná záverečná písomná skúška zložená z dvoch častí (písomnej a ústnej).
- Seminár, max. 40 bodov:
- vypracovanie a obhájenie seminárnej práce, max. 10 bodov
- záverečný test zo seminárov (koniec semestra), max. 30 bodov
- aktivita,
- neúčať na záverečnom teste seminára je študent povinný ohlásiť aspoň 1 deň dopredu (ak je to možné) resp. sa ospravedlniť najviac 5 pracovných dní po písomke (ak tomu nebránia zvláštne dôvody), inak stráca nárok na náhradný termín písania písomky,
- záverečný test je vytvorený na základe otázok a príkladov.
Celkové hodnotenie predmetu
92 - 100 bodov | A |
84 - 91 bodov | B |
76 - 83 bodov | C |
68 - 75 bodov | D |
60 - 67 bodov | E |
0 - 59 bodov | FX |
Podmienky pre absolvovanie cvičení a seminárov
Študijný poriadok Univerzity Komenského v Bratislave, Prírodovedeckej fakulty Článok 4, odsek 9
- ak študent príde na cvičenie nepripravený alebo v priebehu cvičenia sa bude chovať neadekvátne, poruší bezpečnosť pri práci a ohrozí tým svoje zdravie alebo zdravie svojich kolegov, vyučujúci ho môže vylúčiť z cvičenia bez nároku na náhradné odcvičenie úlohy
- študent musí absolvovať všetky laboratórne cvičenia,
- v prípade neúčasti študenta na cvičeniach, musí študent dokladovať dôvod svojej neúčasti, inak mu vyučujúci nemusí uznať zápočet a študent následne nebude pripustený ku skúške
- ak študent vymešká cvičenie a vyučujúci uzná jeho dôvody ako opodstatnené, docvičovanie úloh resp. získanie bodov stratených kvôli neúčasti sa bude riešiť individuálne na základe okolností a písomnej dohody medzi študentom a vyučujúcim
- študenti majú nárok na jeden náhradný termín (spravidla v 13. týždni semestra), počas ktorého si môžu docvičiť vymeškané úlohy (okrem prípadov menovaných v prvom bode)
- študent je povinný nahlásiť ešte pred absolvovaním cvičenia každú skutočnosť, ktorá by mohla ohroziť bezpečnosť a zdravie ľudí v laboratóriu alebo spôsobiť materiálne škody
- ak študent vymešká viac ako jeden seminár bez dôveryhodného dokladovania dôvodu neúčasti, vyučujúci mu nemusí uznať zápočet a študent následne nebude pripustený ku skúške
- ak niektorý seminár alebo cvičenie odpadnú v dôsledku sviatkov alebo dekanského/rektorského voľna, body získateľné za tieto aktivity sa odpočítajú z maximálneho počtu bodov a percentuálna úspešnosť študenta sa vypočíta pomocou zníženého maximálneho počtu dosiahnuteľných bodov.
Ostatné problémy sa budú riešiť v zmysle Študijného poriadku UK v Bratislave zverejneného na webovej stránke fakulty.
Odporúčaná literatúra
- Aktuálna monografická a časopisecká literatúra a informačné zdroje internetu
- Pôvodné a prehľadové články z odborných časopisov
- A. Castro, A. Escarpa, B. Simonet: Miniaturization of Analytical Systems: Principles, Designs and Applications, John Wiley & Sons, 2009
- J. P. Kutter: Separation Methods In Microanalytical Systems, CRC Press, 2005