All
All

What are you looking for?

All
Results
Organizations

Quick search

  • Projects supported by TA ČR
  • Excellent projects
  • Projects with the highest public support
  • Current projects

Smart search

  • That is how I find a specific +word
  • That is how I leave the -word out of the results
  • “That is how I can find the whole phrase”

Reaction-transport fundamentals in integrated microfluidic bioreactors-separators operating with aqueous two-phase systems

Project goals

Reaction-transport phenomena affected by an external electric field will be investigated in integrated microfluidic and millifluidic devices for an enzyme catalyzed synthesis of antibiotics. Mild reaction conditions will be provided by aqueous two-phase systems (ATPS) consisting of polyethylene glycol, inorganic salt, and water. The use of ATPS will allow for an enzyme catalyzed synthesis in one aqueous phase coupled with continuous delivery and/or removal of reaction substrates and/or reaction products to/from another aqueous phase. Reaction-transport processes in two types of integrated devices will be investigated. One of them will provide stable counter-current flow of ATPS. The transport of ionic reaction components will be enhanced by an electric field imposed perpendicularly to the interface. The other device will intensify the interfacial mass transport using extremely fine droplet flow with consequent phase separation by an imposed electric field. Scaling rules characterizing the combined reaction-transport process will be identified with the help of a mathematical model.

Keywords

microfluidicsaqueous two-phase systemsbioreactor-separatorelectroseparationmass transfer

Public support

  • Provider

    Czech Science Foundation

  • Programme

    Standard projects

  • Call for proposals

    Standardní projekty 21 (SGA0201700001)

  • Main participants

    Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská

  • Contest type

    VS - Public tender

  • Contract ID

    17-09914S

Alternative language

  • Project name in Czech

    Reakčně-transportní jevy v integrovaných mikrofluidních bioreaktorech-separátorech pracujících s vodnými dvoufázovými systémy

  • Annotation in Czech

    Budou studovány reakčně-transportní jevy ovlivňované elektrickým polem v integrovaných mikrofluidních a milifluidních zařízeních pro enzymovou syntézu antibiotik. Přívětivé reakční podmínky budou zajištěny použitím systémů dvou nemísitelných vodných fází (ATPS) obsahujících polyethylenglykol, anorganickou sůl a vodu. Použití ATPS umožní uskutečnění enzymové reakce v jedné vodné fázi společně s kontinuálním přiváděním/odváděním substrátů anebo produktů do/z druhé vodné fáze. Reakčně-transportní jevy budou zkoumány ve dvou typech integrovaných zařízení. Jedno z nich bude zajišťovat stabilní protiproudý režim toku ATPS. Transport reakčních složek bude zintenzivněn elektrickým polem vloženým kolmo na fázové rozhraní. Ve druhém zařízení bude přestup hmoty intenzifikován s využitím toku velmi malých kapek s následnou separací ATPS v přítomnosti vloženého elektrického pole. Pomocí matematického modelu budou identifikovány kriteriální vztahy určující charakter kombinovaných reakčně-transportních dějů.

Scientific branches

  • R&D category

    ZV - Basic research

  • CEP classification - main branch

    CI - Industrial chemistry and chemical engineering

  • CEP - secondary branch

  • CEP - another secondary branch

  • 20401 - Chemical engineering (plants, products)
    20402 - Chemical process engineering

Completed project evaluation

  • Provider evaluation

    U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)

  • Project results evaluation

    The project was focused on reaction-transport phenomena in integrated microfluidic and milifluidic devices for enzyme-catalyzed synthesis of antibiotics. Very interesting results were obtained, resulting in 5 publications in prestigious impact journals. Especially two article in journals New Biotechnology and Separation and Purification Technology are worthy of mention, both of them are in the Q1.

Solution timeline

  • Realization period - beginning

    Jan 1, 2017

  • Realization period - end

    Dec 31, 2019

  • Project status

    U - Finished project

  • Latest support payment

    Apr 10, 2019

Data delivery to CEP

  • Confidentiality

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

  • Data delivery code

    CEP20-GA0-GA-U/02:1

  • Data delivery date

    Jul 23, 2020

Finance

  • Total approved costs

    6,105 thou. CZK

  • Public financial support

    5,349 thou. CZK

  • Other public sources

    756 thou. CZK

  • Non public and foreign sources

    0 thou. CZK

Basic information

Recognised costs

6 105 CZK thou.

Public support

5 349 CZK thou.

87%


Provider

Czech Science Foundation

CEP

CI - Industrial chemistry and chemical engineering

Solution period

01. 01. 2017 - 31. 12. 2019