Розробка багатоканальної мікрофлюїдної системи для автоматизованого перемикання рідких середовищ у біосенсориці
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Магістерська дисертація складається з 127 сторінок, враховуючи 22 ілюстрації та 34 таблиці. Кількість використаної літератури становить 62 найменування. Актуальність теми: стрімкий розвиток біосенсорних технологій для медичної діагностики, фармацевтичного скринінгу та наукових досліджень потребує автоматизованих систем подачі та перемикання рідин. Аналіз комерційного ринку виявив відсутність універсальних автономних рішень: існуючі системи або інтегровані в дороговартісні біосенсорні платформи (Biacore, BioNavis — від $150 000), або представлені OEM-компонентами для самостійної інтеграції з біосенсором. Розробка доступної універсальної системи з адаптивним керуванням на основі детекції повітряних бульбашок забезпечить розширення можливостей наукових лабораторій та малих біотехнологічних компаній. Мета роботи: проектування модульної багатоканальної мікрофлюїдної системи для автоматизованого перемикання рідких середовищ у біосенсориці. Об'єкт дослідження: процеси автоматизованої подачі та перемикання рідких середовищ у мікрофлюїдних біосенсорних системах. Предмет дослідження: багатоканальна мікрофлюїдна система з оптичними бабл-детекторами для автоматизованого перемикання рідких середовищ на основі зворотного зв'язку. Наукова новизна: розроблено універсальну модульну мікрофлюїдну систему з дихотомічною архітектурою та централізованим перистальтичним насосом, що забезпечує автоматизоване перемикання рідких середовищ на основі зворотного зв'язку від оптичних бабл-детекторів. Запропоновано алгоритм автоматизованого перемикання рідин за допомогою детекторів повітряних бульбашок на основі оптопари TSAL6400/BPW34 із застосуванням принципу лінзування для неінвазивного контролю границі розділу фаз рідина– повітря. Практична цінність: розроблена система може бути використана для автоматизації біосенсорних досліджень у науково-дослідних лабораторіях, що працюють з оптичними та електрохімічними сенсорами. Низька собівартість системи забезпечує доступність для широкого кола дослідників. Конструкторська документація може бути взята за основу для виготовлення лабораторних моделей.
Опис
Ключові слова
мікрофлюїдика, біосенсорика, автоматизоване перемикання рідин, бабл-детектор, перистальтичний насос, SMA-клапан, microfluidics, biosensorics, automated fluid switching, bubble detector, peristaltic pump, SMA valve, Arduino
Бібліографічний опис
Золотопупова, С. С. Розробка багатоканальної мікрофлюїдної системи для автоматизованого перемикання рідких середовищ у біосенсориці : магістерська дис. : 163 Біомедична інженерія / Золотопупова Софія Сергіївна. - Київ, 2025. - 129 с.