Study of excitability and wave patterns in chemical and biochemical systems
Project goals
Suggested research is aimed at the study of excitability and chemical signal transmission in an excitable reaction medium. This medium can be spatially discontinuous (represented by an array of coupled reaction cells) or continuous (represented by a plantar reactor). Excitability together with bistability form the basis of chemical signalling. Signals spread due interaction of reaction and transport as pulses or fronts. Experimental work will focus on the study of excitability in a stirred reactor usingthe inorganic mixed Landolt reaction and an enzymatic hydrolysis of penicilin. Next, the spreading of signals through i) 2- or 3-array of coupled reactors and ii) in a layer of reaction medium in planar reactor. Teoretical work will be aimed at classification of excitable chemical reactions, determination of conditions for signal spreading and mutual connection between pulse and front waves. Results will be generalized and compared with signal transmission in living systems.
Keywords
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
—
Main participants
Vysoká škola chemicko-technologická v Praze / Fakulta chemicko-inženýrská
Contest type
—
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Studium excitability a vlnových struktur v chemických a biochemických systémech
Annotation in Czech
Navrhovaný výzkum si klade za cíl studium excitability a šíření chemických signálů v excitabilním reakčním prostředí. Toto prostředí může být buď prostorově diskrétní (reprezentované kaskádou propojených reaktorů) nebo spojité (reprezentované planárním reaktorem). Excitabilita společně s bistabilitou jsou základním předpokladem existence chemické signalizace. Signál se šíří v důsledku interakce reakce a transportu v podobě pulsu nebo fronty. Experimentální část se zabývá studiem excitability v míchanémreaktoru pro anorganickou smíšenou Landoltovu reakci a pro enzymatické štěpení penicilinu. Dále bude studováno šíření signálu a) kaskádou dvou a tří reaktorů a b) vrstvou spojitého reakčního media v plošném reaktoru. Teoretický popis si klade za cíl klasifikaci excitabilních reakcí, stanovení podmínek, kdy se excitace mohou šířit a nalezení souvislostí mezi pulsními a frontálními vlnami. Výsledky budou zobecněny a srovnány se šířením signálů v živých systémech.
Scientific branches
R&D category
—
CEP classification - main branch
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
CEP - secondary branch
CE - Biochemistry
CEP - another secondary branch
CI - Industrial chemistry and chemical engineering
10403 - Physical chemistry
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
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
Po celou dobu trvání grantového projektu probíhalo jeho řešení rovnoměrně a úspěšně. Byly získány nové poznatky, důležité pro chemickou praxi. Výsledky byly prezentovány na velké řadě konferencí (celkově 56 příspěvků!), včetně prezentace na prestižní Gor
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 1998
Realization period - end
Jan 1, 2000
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP/2001/GA0/GA01GA/U/N/9:4
Data delivery date
—
Finance
Total approved costs
1,045 thou. CZK
Public financial support
965 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
1 045 CZK thou.
Public support
965 CZK thou.
92%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
CF - Physical chemistry and theoretical chemistry
Solution period
01. 01. 1998 - 01. 01. 2000