CARRIER

TA04021210

Mikrobiální kolonizace povrchu vláken pro analyticko-diagnostickou praxi a technické aplikace

Technická univerzita v Liberci se v roce 2014 účastnila veřejné soutěže v programu Podpora aplikovaného výzkumu a experimentálního vývoje ALFA, jejímž poskytovatelem je Technologická agentura ČR. Uspěla s projektem nesoucím název „Mikrobiální kolonizace povrchu vláken pro analyticko-diagnostickou praxi a technické aplikace“. Společnost EPS, s.r.o. se stala spolupříjemcem podpory a spoluřešitelem projektu.

Projekt je zaměřen na nalezení nových aplikačních možností speciálně připravených nanovláken uspořádaných do vhodné finální struktury, která bude sloužit jako nosič biomasy pro rozdílné aplikace. Projektový záměr vychází z předpokladu, že současné materiálové inženýrství úzce spjaté s nanotechnologickými principy představuje vhodnou základnu pro cílenou přípravu a konstrukci systémů tvořených těmito materiály. Tyto materiály lze velmi efektivně využít mimo jiné i v následujících oblastech:
(1) analyticko-monitorovací oblast - jako prostředek pro kvantitativní a kvalitativní vzorkování biotechnologických i přirozených systémů s mikrobiálními společenstvy
(2) konzervace - specifické formy nosičů jako prostředek pro kultivaci konkrétního mikroorganismu za účelem jeho dlouhodobé konzervace pro technickou i diagnostickou praxi, s předpokládanou koncovkou v podobě lyofilizace
(3) technicko-technologická oblast - jako prostředek cílené konstrukce vhodných imobilizovaných mikrobiálních systémů aplikovaných v systémech biofiltrace (vzdušnin), tedy tam, kde předmětem zájmu je rozklad kontaminantů nebo eliminace chemických látek z plynné fáze. Konkrétně se jedná o biofiltry, scrubbery a trickling filtry.

Cílem projektu je nalezení nákladově optimálního řešení s vysokou přidanou hodnotou v podobě technické funkčnosti. Vyvinout tržně uchopitelné funkční vzorky s potenciálem vybudovat si stabilní pozici v sektorech environmentálního servisu i biotechnologie na širokém půdorysu s důrazem na uchovávání mikroorganismů. V neposlední řadě se prosadit v oblasti nabídky prostředků pro objektivní posouzení míry osídlení biotechnologického systému.

Účelem podpory je vyvolat pozitivní změnu v akceleraci všech tří výchozích ideí, a to na půdorysu hluboké zkušenosti v rovině materiálových nanotechnologií (TUL) a kvalitní aplikace technické mikrobiologie. Využitím efektivně navržené časové dotace, nezbytně nutné k dosažení cílů.

PODPORA PROJEKTU

Rok 2014
V prvním roce řešení projektu se výzkum soustředil na systematické testování reologických vlastností nosičů v laboratorních systémech typu bioreaktory a kolony za účelem popsat, jak se prostorové uspořádání a kompozice nosičů promítají do jiných vlastností očekávaných od biotechnologických procesů pro čištění vzdušnin s kontaminací. Jedná se v prvé řadě i styk plynné a kapalné fáze, tokové charakteristiky, udržení ve vznosu, zatížení, rovnoměrnou distribuci v systému apod. Výzkumné práce byly zaměřeny především na nalezení dalších možností aplikace nanovláken v podobě vhodně zkonstruovaných nosičů. Nosiče jsou ve většině případů složené z konstrukčního prvku (lešení), na kterém je navinuta nit pokrytá nanovláknem. Pracovištěm TUL bylo dodáno několik typů nosičů, s různým prostorovým uspořádáním. Použitá nanovlákna byla dvojího druhu - menšího ovinu a většího ovinu.
Experimenty se v tomto roce řešení zaměřily na pozorování změn struktury vláken v různých podmínkách, jako jsou sterilizace, nízké teploty apod. Dalším zkoumaným aspektem bylo přirozené osídlení nosičů mikroorganismy a možnost jejich sterilizace za účelem vyhodnocení využitelnosti nosičů pro jednotlivé aplikace (analyticko-monitorovací prostředek, konzervační médium a technicko-technologický prostředek pro konstrukci imobilizovaných systémů). Na závěr byla ověřena afinita fluorescenčních barviv k dodaným nanovláknům. Důvodem těchto experimentů bylo ověření vhodnosti nosičů pro využití fluorescenční mikroskopie při monitoringu osídlení nosičů.

Rok 2015
Klíčovým úkolem výzkumného záměru byl posun v oblasti zdokonalení funkčních vlastností nosiče a jeho konfrontace s mikrobiálními populacemi tak, aby se odhalily případné nedostatky a potvrdily předpoklady stojící u základu řešení. Cílovým kritériem těchto přípravných prací byla minimální selektivita v mikrobiální adhezi. Na jejím základě byl vytvořen základní soubor vzorků vláken s taylor made efektem podle účelu použití (diagnostika, konzervace, biofiltry). Následně na základě designu a intergrace požadavků vznilk základní soubor nosičů ve formátu 3D, které jsou nezbytné pro navazující vývoj, testování a výzkum vlastností.
Společnost EPS zajistila, otestovala a zkontrolovala modelový soubor mikroorganizmů pro kolonizační testy. V rámci laboratorního propagátoru byla zajištěna produkce funkčních vzorků v dostatečném množství pro následující testy. Nedílnou součástí je dokumentace modelových kmenů. EPS zavedla metodu vizualizace vzniklého biofilmu, která se stala základem provozní kvantifikační metody s cílem plnit především kontrolní a bilanční funkci. Dále začalo testování souboru desorpčních metod s cílem kvantitativně uvolnit biofilm chemickou, fyzikální a mechanickou cestou. Vyhodnocení těchto testů se stalo podkladem pro uživatelský manuál potřebný v dalších částech řešení. Významným výsledkem této etapy je také komparační studie, která představuje ucelený přehled problematiky biofilmů důležitý pro zbývající aplikační výsledky.
ukázat projekt VINTER
VINTER
ukázat projekt KONSOR
KONSOR
ukázat projekt VINIFER
VINIFER
ukázat projekt RYBY
RYBY
ukázat projekt SNIP
SNIP
ukázat projekt LOWINE
LOWINE
ukázat projekt STERIL
STERIL
ukázat projekt BČOV
BČOV
ukázat projekt VMSČV
VMSČV
ukázat projekt TVINK
TVINK
ukázat projekt PESTICIDY
PESTICIDY
ukázat projekt NAKI
NAKI

EPS biotechnology, s.r.o.
web EPS
kde jsme
zavolejte
mapa webu

UKONČENÉ PROJEKTY
ANAREM   ǀ   CARRIER   ǀ   Elektřina   ǀ   Techtool   ǀ   Sanační modul   ǀ   Denitrifikace   ǀ   BioSurfaktant   ǀ   Odsiřování   ǀ   Inokulum   ǀ   Trvalá Prosperita   ǀ   EUREKA