Wyniki 1-10 spośród 13 dla zapytania: authorDesc:"JAN A. DZIUBAN"

Wybrane mikrosystemy opracowane w Zakładzie Mikroinżynierii i Fotowoltaiki Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej – przegląd ostatnich osiągnięć


  Na jednego Amerykanina w 2002 roku przypadały 3, a w roku 2012 około 27 mikrosystemów. W najbliższym otoczeniu Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki na którym pracuję - w zwykłym dniu, kiedy studenci i pracownicy przybywają do swej Alma Mater, znajduje się co najmniej 2000 sztuk różnych mikrosystemów - w samochodach, systemach ogrzewania budynków, telefonach komórkowych, komputerach, itd. Wiadomo, że rynek globalny urządzeń mikrosystemowych wynosi ok. 74 mld USD i rośnie średnio o 20% rocznie, nieprzerwanie od początku lat dziewięćdziesiątych. Tendencja ta utrzyma się przez co najmniej następne 20 lat. Technologia mikrosystemów może wykorzystywać pełną gamę materiałów i technik wytwarzania, jakie charakteryzują mikroelektronikę, z której się wywodzi. Wiodący udział mają tu jednak mikrosystemy krzemowe, tak zwane MEMSy, czyli trójwymiarowe mechanoelektryczne systemy zintegrowane, w których wykorzystuje się elektryczne/elektroniczne, jak i mechaniczne właściwości krzemu monokrystalicznego. MEMSy są tak popularne ponieważ, jako wyroby mikroelektroniczne są tanie, małe, mają małe zapotrzebowanie energetyczne na etapie wytwarzania jak i pracy, są niezawodne, wielofunkcyjne, łatwe do integracji z elektroniką klasyczną i zintegrowaną. Ponadto, MEMSy nie podlegają ograniczeniom rozwoju wynikającym z prawa Moore’a, co powoduje, że kapitał międzynarodowy chętnie inwestuje w długofalowe plany ich rozwoju. Integracja czysto mikroelektronicznych struktur planarnych stała się bazą do rozwoju techniki mikrosystemów MEMS, a przy okazji technik mikroinżynieryjnych o znacznie szerszym wymiarze technicznym. Pozwoliło to na miniaturyzację podzespołów i urządzeń w optyce (tzw. MEOMSy), mechanice (mikromaszyny, mikromechatronika), chemii (tzw. mikrosystemy chemiczne), wreszcie w biochemii i medycynie (technika lab-on-chipów) i w wielu innych obszarach nowoczesnej techniki. W efekcie, nowe wyroby mikromechaniczno-elektryczno-elektron[...]

Mikroreaktor do prowadzenia reakcji nitrowania z wielopunktowym pomiarem ciśnienia i temperatury

Czytaj za darmo! »

Kontrola reakcji chemicznej przebiegającej w kanałach mikroreaktora, szczególnie reakcji egzotermicznych, w tym nitrowania węglowodorów, jest zagadnieniem trudnym ale istotnym. Lokalne wzrosty temperatury (tak zwane Hot Points), tym samym gwałtowne wzrosty ciśnienia, mogą prowadzić do niekontrolowanego przebiegu reakcji, również do eksplozji. Pomiar ciśnienia i temperatury wewnątrz mikroreak[...]

Mikroreaktor do prowadzenia reakcji nitrowania z wielopunktowym pomiarem ciśnienia i temperatury

Czytaj za darmo! »

Kontrola reakcji chemicznej przebiegającej w kanałach mikroreaktora, szczególnie reakcji egzotermicznych, w tym nitrowania węglowodorów, jest zagadnieniem trudnym ale istotnym. Lokalne wzrosty temperatury (tak zwane Hot Points), tym samym gwałtowne wzrosty ciśnienia, mogą prowadzić do niekontrolowanego przebiegu reakcji, również do eksplozji. Pomiar ciśnienia i temperatury wewnątrz mikroreak[...]

Mikroreaktor do prowadzenia reakcji nitrowania z wielopunktowym pomiarem ciśnienia i temperatury

Czytaj za darmo! »

Kontrola reakcji chemicznej przebiegającej w kanałach mikroreaktora, szczególnie reakcji egzotermicznych, w tym nitrowania węglowodorów, jest zagadnieniem trudnym ale istotnym. Lokalne wzrosty temperatury (tak zwane Hot Points), tym samym gwałtowne wzrosty ciśnienia, mogą prowadzić do niekontrolowanego przebiegu reakcji, również do eksplozji. Pomiar ciśnienia i temperatury wewnątrz mikroreak[...]

Miniaturowy system do żelowej kapilarnej elektroforezy DNA z detekcją fluorescencyjną

Czytaj za darmo! »

W pracy przedstawiono wyniki badań nad miniaturowym systemem do elektroforetycznej separacji DNA, wykorzystującym układ detekcji fluorescencyjnej. Opisano technologię całkowicie szklanego biochipa z krzyżową konfiguracją kanałów mikrofluidycznych. W opracowanym stanowisku laboratoryjnym przeprowadzono elektroforezę żelową DNA znakowanego barwnikami "czerwonymi" (Cy5, TO-PRO-3) z detekcją fluorymetryczną w czasie rzeczywistym. Sygnał detektora przetworzono cyfrowo, uzyskując charakterystyki intensywności fluorescencji w funkcji czasu. Abstract. In the paper, miniature system with fluorometric detection for electrophoretic separation of DNA is reviewed. Technology of all-glass biochip with cross-shaped microfluidic channels is described. Gel electrophoresis of DNA labeled with red-line markers (Cy5, TO-PRO-3) was conducted in laboratory set-up with real-time fluorometric detection. Detection signal was processed into time-graphs of fluorescence intensity. (Miniature system for capillary gel electrophoresis of DNA with fluorescence detection). Słowa kluczowe: biochip, elektroforeza żelowa, DNA, fluorescencja. Keywords: biochip, gel electrophoresis, DNA, fluorescence. Wstęp Elektroforeza żelowa jest powszechnie stosowaną, niezwykle czułą techniką analizy materiału genetycznego, umożliwiającą m.in. sekwencjonowanie DNA, analizę produktu amplifikacji metodą PCR lub wykrywanie potencjalnie onkogennych mutacji genetycznych. Zasada działania elektroforezy żelowej opiera się na rozdzieleniu cząsteczek różniących się wielkością/masą podczas ich migracji przez żel w polu elektrycznym. Ze względu na sitową strukturę żelu, cząstki DNA ulegają separacji na "frakcje" o różnej szybkości migracji elektroforetycznej. W powszechnie stosowanych urządzeniach do elektroforezy płytowej (slab-gel) separację przeprowadza się w warstwie żelu, otrzymując - po wybarwieniu - obraz prążków DNA. Badany materiał genetyczny charakteryzuje się na podstawie szerokoś[...]

Lab-on-a-chip jako uniwersalne narzędzie do hodowli i badań potencjału biologicznego mikroorganizmów DOI:10.15199/13.2016.10.21


  Lab-on-a-chip as universal tool for culturing and study of microorganisms’ biological potential Streszczenie W artykule przedstawiono urządzenie lab-on-a-chip do hodowli i badań potencjału biologicznego mikroorganizmów. Szczegółowo opisano konstrukcję i technologię lab-chipa wykonanego ze szkła borokrzemowego. Użyteczność zaproponowanego rozwiązania sprawdzono w badaniach dwóch gatunków eugleny: Eugleny gracilis oraz Eugleny viridis. W ramach przeprowadzonych doświadczeń mikroorganizmy te poddano oddziaływaniu powietrza, azotu i dwutlenku węgla. Na podstawie otrzymanych wyników określono wzrost populacji euglen stymulowanych światłem i dwutlenkiem węgla (fotosynteza). Udokumentowano również pozytywną chemotaksję E. gracilis w kierunku powietrza. Doświadczenia wykazały, że konstrukcja lab-chipa umożliwia uzyskanie długoterminowej hodowli euglen i może znaleźć w przyszłości zastosowanie w badaniach potencjału biologicznego innych mikroorganizmów, komórek, czy oocytów. Słowa kluczowe: lab-chip, mikroobróbka szkła, hodowla komórkowa, chemotaksja, euglena Abstract In the paper, the lab-on-a-chip for culturing and microorganisms’ investigation has been presented. The construction and technology of borosilicate glass chip has been described in details. Utility of the device has been verified in the study of Euglena vridis and Euglena gracilis. The selected microorganisms have been subjected to air, nitrogen and carbon dioxide stimulation. In the experiments, the population growth based on the photosynthesis process of two euglena species has been investigated. In addition, a repeatable, positive chemotaxis of Euglena gracilis towards air in the lab-on-a-chip device has been observed. The conducted experiments have proved that the lab-on-a-chip construction enables for a long term culturing of the chosen microorganisms and may be used to provide reliable cell or oocyte study in the near future. Keywords: lab-chip, glass[...]

Miniaturowe polowe źródła elektronów

Czytaj za darmo! »

Miniaturowe polowe źródła elektronów (PZE) są urządzeniami próżniowymi, których podstawowym elementem jest katoda wykonana w postaci jednego lub wielu mikro/nanoemiterów. Emisja elektronów następuje pod wpływem silnego pola elektrycznego (5-109 V/m), które uzyskuje się przez wytworzenie emiterów o bardzo ostrym wierzchołku (promień mniejszy niż 10 nm) oraz przez zastosowanie zintegrowanej z mikroostrzem elektrody ekstrakcyjnej (bramki). Jeśli średnica okna bramki jest mniejsza lub równa 1 mm napięcie startu emisji polowej wynosi kilkudziesiąt woltów.Wkonstrukcjach diodowych bez elektrody ekstrakcyjnej obniżenie napięcia startu emisji uzyskuje się przez zastosowanie odpowiednio uformowanych materiałów o niskiej pracy wyjścia. Matryce mikroostrzy wykonuje się z metali, krzemu, w[...]

Platforma sensorowa dla mikroreaktora do prowadzenia reakcji nitrowania

Czytaj za darmo! »

Reakcje nitrowania są skrajnie niebezpieczne. Do ich prowadzenia stosuje się stężone kwasy siarkowy i azotowy, produkty reakcji są kancerogenne, a sam proces zagrożony wybuchem. Zminimalizowanie zagrożeń możliwe jest przez zastąpienie reaktorów stacjonarnych układami przepływowymi wykorzystującymi mikroreaktory. Najczęściej są stosowane mikroreaktory szklane wykonane ze światłoczułego szkła[...]

Miniaturowy system do prowadzenia reakcji PCR czasu rzeczywistego do taniego i masowego wykrywania patogenów żywności

Czytaj za darmo! »

Choroby człowieka wywołane obecnością patogenów bakteryjnych w złej jakości lub źle przechowywanej żywności są powszechnym i kosztownym problemem. Efektywne zapobieganie skażeniom możliwe jest tylko wtedy, gdy testy bakteriologiczne będą tanie i prowadzone na masową skalę u producentów i dystrybutorów żywności, czyli w miejscach, w których wystąpienia skażenia jest najbardziej prawdopodobne.[...]

Komórka cezowa MEMS dla mikrozegara atomowego


  Uważa się powszechnie, że mikrozegar atomowy jest kluczowym podzespołem elektronicznym w skali globalnej (tak zwany killing component), którego roczna produkcja w perspektywie najbliższych 10-15 lat wyniesie około 50 mln sztuk. Według szacunków europejskich, tylko w powszechnie użytkowanym sprzęcie, na przykład karty bankomatowe, transmisje pomiędzy bankami, karty kodowe, etc.), w 2015 roku będzie się stosować mikrozegary atomowe w liczbie kilku milionów sztuk. Zbudowanie takiego zegara o milimetrowych wymiarach, konsumpcji mocy w zakresie kilkuset miliwatów i dokładności około 1 μs/rok jest możliwe tylko w formie mikrosystemu, metodami mikroinżynieryjnymi. Pierwszą wersję prototypu "przedprodukcyjnego" [4, 5] cezowego mikrozegara atomowego, wykorzystującego zjawisko koherentnego pochłaniania (CPT) w parach cezu dla zmodulowanego częstotliwościowo (~4,6 GHz) światła podczerwonego o długości odpowiadającej linii absorpcji D1 (D2), przedstawiła firma Symmetricom (USA) w końcu 2009 roku. Zaprezentowany prototyp to efekt prac badawczych rozpoczętych w grupie profesora Kitchinga [2, 3] w NIST (Boulder, Colorado, USA) na przełomie XX i XXI wieku, w ramach wielomilionowego finansowania zapewnionego przez DARPA. Prace nad europejskim cezowym mikrozegarem atomowym rozpoczęto równolegle we Francji i Szwajcarii około 2004 r. [7]. W 2008 r. powołano konsorcjum [6], którego celem jest opracowanie i wdrożenie produkcyjne cezowego mikrozegara atomowego. W niniejszym artykule przedstawiono wycinek prac nad europejskim zegarem atomowym, dotyczący sposobu wytwarzania komórki cezowej MEMS, która jest jednym z czterech podstawowych elementów zegara atomowego (rys. 1). Komórkę cezową MEMS muszą charakteryzować: - małe wymiary (< 1 cm3), - absolutna próżnioszczelność (szczelność helowa), - czysta atmosfera wewnętrzna z gazem buforującym o znanych i kontrolowanych parametrach (skład, ciśnienie), Komórka cezowa MEMS dla mikrozegara atomowe[...]

 Strona 1  Następna strona »