Magistrinio darbo tikslas yra sukurti kompiuterinį amperometrinio biojutiklio su chemiškai modifikuotu elektrodu modelį ir ištirti jo savybes. Modelis papildo egzistuojančius modelius mediatoriaus sluoksniu. Mediatoriaus koncentracija sluoksnyje nėra konstanta, tirpsta biojutiklio veikimo eigoje. Darbe apžvelgiama medžiaga apie amperometrinius biojutiklius, biojutiklio modeliavimo aspektus, mediatoriaus tirpimo priežastis ir veikimo principus. Vėliau suformuluojamas pasirinkto biojutiklio matematinis modelis. Matematiniame modelyje pateikiamos diferencialinės lygtys su dalinėmis išvestinėmis, aprašančios biojutiklyje vykstančias reakcijas ir difuzijas. Pagal matematinį modelį yra sudaromas skaitinis modelis. Pagal žinomus analizinius sprendimus modelis yra ratifikuojamas. Remiantis skaitiniu modeliu buvo sukurta programinė įranga įgyvendinanti diferencialinių lygčių su dalinėmis išvestinėmis sprendimo metodą (išreikštinę baigtinių skirtumų schemą) ir simuliuojanti biojutiklio veikimą. Programinė įranga yra karkasas, leidžiantis nagrinėti sumodeliuoto biojutiklio savybes bei charakteristikas. Buvo ištirtos substrato ir mediatoriaus koncentracijų, mediatoriaus, fermento, difuzijos sluoksnių, bei mediatoriaus sluoksnio difuzijos koeficiento įtakos biojutiklio generuojamos srovės tankiui. Be to gauti dviejų modelių palyginimo rezultatai parodė sumodeliuoto biojutiklio modelio skirtumus ir panaudojimo prasmingumą. / The aim of master thesis is to model amperometric biosensor with chemically modified electrode, introducing into existing model one more additional mediator layer. Mediator concentration inside the layer is changing during the biosensor action. Master thesis content consists of: enzyme kinetics introduction, biosensor modeling peculiarities exploration, chemically modified electrode information, biosensor action aspects description. Following chapter concentrates on mathematical modeling of particular biosensor type. Mathematical model represents differential equations with partial derivatives describing the reactions and diffusion inside biosensor. Next, numerical model is formulated. The explicit method technique was used. Based on numerical model software was made and validated. Using software the biosensor action was simulated in order to investigate biosensor properties and characteristics. In this work several properties were analyzed: impact of substrate and mediator concentrations, size of mediator, enzyme and diffusion layers, mediator layer diffusion coefficient on biosensor response. This model was compared with previous introduced model and it was shown that there is some difference between them and there is a reason to use new model.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LABT_ETD/oai:elaba.lt:LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20140627_170922-37372 |
| Date | 27 June 2014 |
| Creators | Poltorak, Sergej |
| Contributors | Baronas, Romas, Drąsutis, Evaldas, Undzėnas, Valdas, Čivilis, Alminas, Lapin, Kristina, Birštunas, Adomas, Ragaišis, Saulius, Vilnius University |
| Publisher | Lithuanian Academic Libraries Network (LABT), Vilnius University |
| Source Sets | Lithuanian ETD submission system |
| Language | Lithuanian |
| Detected Language | Unknown |
| Type | Master thesis |
| Format | application/pdf |
| Source | http://vddb.library.lt/obj/LT-eLABa-0001:E.02~2011~D_20140627_170922-37372 |
| Rights | Unrestricted |
Page generated in 0.0028 seconds