Розробка багатоканальної мікрофлюїдної системи для автоматизованого перемикання рідких середовищ у біосенсориці

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСолдаткін, Олександр Олексійович
dc.contributor.authorЗолотопупова, Софія Сергіївна
dc.date.accessioned2026-10-15T15:34:11Z
dc.date.available2026-10-15T15:34:11Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМагістерська 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.
dc.description.abstractotherThe master's thesis consists of 127 pages, including 22 illustrations and 34 tables. The list of references comprises 62 items. Relevance of the topic: the rapid development of biosensor technologies for medical diagnostics, pharmaceutical screening, and scientific research requires automated systems for fluid delivery and switching. Market analysis has revealed the absence of multipurpose autonomous solutions: existing systems are either integrated into expensive biosensing platforms (Biacore, BioNavis — starting from $150,000) or represented by OEM components requiring manual integration with the biosensor of interest. The development of an affordable multipurpose system with adaptive control based on air bubble detection will expand the capabilities of scientific laboratories and small biotechnology companies. Objective: design of a modular multi-channel microfluidic system for automated switching of liquid media in biosensorics. Object of research: processes of automated delivery and switching of liquid media in microfluidic biosensor systems. Subject of research: a multi-channel microfluidic system with optical bubble detectors for automated switching of liquid media based on feedback control. Scientific novelty: a multipurpose modular microfluidic system with dichotomous architecture and centralized peristaltic pump has been developed, providing automated switching of liquid media based on feedback from optical bubble detectors. An algorithm for automated fluid switching utilizing air bubble detectors based on the TSAL6400/BPW34 optocoupler has been proposed, employing the lensing principle for non-invasive monitoring of the liquid–air phase boundary. Practical value: the developed system can be utilized for automation of biosensor research in scientific laboratories working with optical and electrochemical sensors. Low system cost ensures accessibility for a wide range of researchers. The design documentation can serve as a foundation for manufacturing laboratory models. Keywords: microfluidics, biosensorics, automated fluid switching, bubble detector, peristaltic pump, SMA valve, Arduino.
dc.format.extent129 с.
dc.identifier.citationЗолотопупова, 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.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/84049
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectмікрофлюїдика
dc.subjectбіосенсорика
dc.subjectавтоматизоване перемикання рідин
dc.subjectбабл-детектор
dc.subjectперистальтичний насос
dc.subjectSMA-клапан
dc.subjectmicrofluidics
dc.subjectbiosensorics
dc.subjectautomated fluid switching
dc.subjectbubble detector
dc.subjectperistaltic pump
dc.subjectSMA valve
dc.subjectArduino
dc.subject.udc615.471:66.084
dc.titleРозробка багатоканальної мікрофлюїдної системи для автоматизованого перемикання рідких середовищ у біосенсориці
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Zolotopupova_magistr.pdf
Розмір:
6.19 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТМБ)
Магістерські роботи