Projekti / Programi
Konvekcija pri pripravi velikih monolitov, njihova hidrodinamika in miniaturizacija
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 2.02.01 |
Tehnika |
Kemijsko inženirstvo |
Transportni pojavi |
| Koda |
Veda |
Področje |
| T350 |
Tehnološke vede |
Kemijska tehnologija in inženirstvo |
| T390 |
Tehnološke vede |
Polimerska tehnologija, biopolimeri |
monolitni nosilci, toplotni prenos, hidrodinamika, struktura polimera, polimerizacija, imobilizacija
Raziskovalci (10)
Organizacije (2)
Povzetek
Monolitni kromatografski nosilci so danes predmet intenzivnih preučevanj zaradi možnosti izvajanja izredno hitrih kromatografskih ločevanj, predvsem velikih molekul, ter njihovi visoki dinamični kapaciteti, ki je neodvisna od pretoka. Za razliko od delčnih nosilcev predstavlja priprava velikih monolitov zahteven problem. Razlog je v sproščanju toplote tekom polimerizacije, ki privede do nehomogenosti v strukturi monolita. Natančna analiza toplotnih tokov je pokazala, da igra v začetni fazi polimerizacije ključno vlogo na prenos toplote konvekcija povzročena s temperaturnimi gradienti. Konvekcija je pogojena z obliko in dimenzijami kalupa, v katerem polimerizacija poteka, kar bomo v projektu podrobneje preučili. Razumevanje tega pojava je nujno potrebno za pripravo monolitnih nosilcev poljubnih oblik.
Poleg temperature polimerizacije je struktura monolita pogojena tudi s sestavo monomerne reakcijske zmesi. Dosedanji eksperimenti so pokazali, da je porazdelitev velikosti por močno odvisna od velikosti in strukture funkcionalne skupine na monomeru. Zato bomo v projektu podrobneje preučili, kako različne funkcionalne skupine vplivajo na strukturo in funkcionalnost monolita. Splošno razumevanje tvorbe porozne strukture bi namreč bistveno olajšalo pripravo monolitov željenih lastnosti na osnovi drugačnih monomerov.
Struktura monolita, predvsem porazdelitev velikosti por, določa tudi tokovni profil skozi monolit pri njegovi uporabi. Poznavanje tokovnega profila je pomembno zaradi zmanjšanja disperzije in s tem boljše kvalitete ločbe ter zaradi poznavanja strižnih sil znotraj monolita, ki lahko povzročajo razgradnjo nestabilnih makromolekul. Z metodami numerične dekonvolucije in konvolucije bomo na osnovi odziva sistema na pulzno motnjo poskusili določiti disperzijo samega monolita in iz tega sklepati na tokovni profil.
Poleg priprave velikih monolitov bomo v projektu poskusili pripraviti tudi mikromonolite v mikrotitrskih ploščah. Te bomo uporabili za sintezo peptidov na trdnih nosilcih. Mikromonoliti so zanimivi tudi za sintezo oligonukleotidov ter za imobilizacije proteinov, ki navadno niso na voljo v večjih količinah. Imobilizaciji bo posvečen poseben sklop raziskovalnega dela, kjer bomo optimirali pogoje za doseganje maksimalne učinkovitosti imobiliziranih ligandov.
