Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Application of an enzymatic method for oxygen solubility in liquid perfluorochemicals determination

Justyna Magdalena Zygmuntowicz

Abstract

Perfluorochemicals are fully synthetic fluoride–substituted derrivatives of hydrocarbons, resulting in up to all hydrogens are replaced by fluorine atoms. All perfluorochemicals have strong bonds between the carbon and the fluoride atoms, so they are stable compounds with a high resistance to heat. The use of liquid perfluorochemicals as oxygen carriers are characterized by a high soloblity of respiratory gas (O2 and CO2). Liquid fluorocarbons are also biological and chemical inert compounds, which corresponds to a complete lack of miscibility with water phases, i.e. culture media or physiological fluids. The use of liquid perfluorochemicals as oxygen carriers need to know the O2 solubility in study bioprocess system. One of the effective and easy-to-use method for determination of respiratory gases solubility in liquid perfluorochemicals is an enzymatic method. Such method is based on glucose oxidization catalyzed by glucose oxidase (EC 1.1.3.4) which is used for the quantitative analysis of glucose in body fluids, where the oxygen is present in excess. In the present work The enzymatic method for determination of oxygen concentration in liquid perfluorodecalin has been developed and applied. Based on applied enzymatic method the quantitative parameters of oxygen transfer in perfluorodecalin-O2/air system have been investigated. The method presented here can be also applied to miniaturazed culture system in micro- or mililiter scale of culture volume. The results of experiment have been confirmed that perfluorodecalin is the efficient liquid oxygen carrier which can be use in bioprocess culture systems.
Record ID
WUT094838803fca462cba02be1ff9909b53
Diploma type
Master of Science
Author
Justyna Magdalena Zygmuntowicz (FCPE) Justyna Magdalena Zygmuntowicz,, Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Title in Polish
Wykorzystanie metody enzymatycznej do badania rozpuszczalności tlenu w ciekłych perfluorozwiązkach
Supervisor
Maciej Pilarek (FCPE/DBBE) Maciej Pilarek,, Department of Biotechnology and Bioprocess Engineering (FCPE/DBBE)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Certifying unit
Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Affiliation unit
Department of Biotechnology and Bioprocess Engineering (FCPE/DBBE)
Study subject / specialization
, Inżynieria Chemiczna i Procesowa
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
25-09-2012
Issue date (year)
2012
Pages
65
Internal identifier
DICHP-2143
Reviewers
Maciej Pilarek (FCPE/DBBE) Maciej Pilarek,, Department of Biotechnology and Bioprocess Engineering (FCPE/DBBE)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE) Ewa Dłuska (FCPE/DPKT) Ewa Dłuska,, Department of Process Kinetics and Thermodynamics (FCPE/DPKT)Faculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Keywords in Polish
-
Keywords in English
-
Abstract in Polish
Perfloroalkany to syntetyczne związki powstałe w wyniku przyłączania podstawników fluorkowych do cząsteczki danego alkanu, w wyniku czego wszystkie atomy wodoru mogą zostać zastąpione atomami fluoru. Z uwagi na wysoką rozpuszczalnością gazów oddechowych (O2 oraz CO2), ciekłe perfluoropochodne znajdują coraz szersze zastosowanie praktyczne jako ciekłe nośniki gazów w hodowlach różnego rodzaju komórek prowadzonych w warunkach in vitro. Ponadto są to związki wykazujące chemiczną, biologiczną i enzymatyczną inertność oraz brak mieszalności z ciekłymi pożywkami i płynami fizjologicznymi co pozwala stosować ciekłe perfluoroalkany w wielu dziedzinach nauk biomedycznych. . Użycie perfluorozwiązków jako ciekłych nośników tlenu/powietrza wymaga dokładnego określenia rozpuszczalności tlenu w badanym układzie. Efektywną i precyzyjną metodą pomiaru rozpuszczalności gazów oddechowych w ciekłych związkach perfluorowanych jest metoda enzymatyczna. Jest to metoda wykorzystująca jedną z najszybszych znanych reakcji enzymatycznych polegająca na utlenieniu glukozy przez cząsteczki tlenu. Wykorzystywany w metodyce proces jest katalizowany przez oksydazę glukozową (EC 1.1.3.4), enzym z klasy oksydoreduktaz, który dzięki swojej specyfice znalazł zastosowanie w ilościowych analizach glukozy np. w płynach fizjologicznych, gdzie tlen występuje w nadmiarze. W pracy wykorzystano metodę enzymatyczną pomiaru stężenia tlenu rozpuszczonego w ciekłej perfluorodekalinie, przy zachowaniu nadmiaru glukozy w stosunku do tlenu w układzie pomiarowym. Opracowana i przyjęta metodyka badań pozwoliła w ilościowy sposób oznaczyć stężenie tlenu w formie rozpuszczonej w fazie wodnej badanego układu i wyznaczyć ilościowe parametry charakteryzujące transport masy. Niewątpliwą zaletą opracowanej metody enzymatycznego pomiaru stężenia tlenu w fazie perfluorowanej jest jej aplikacyjność w miniaturowych układach hodowlanych (rzędu mikro- i mililitrów). Na podstawie przeprowadzonych badań dotyczących rozpuszczalności tlenu w perfluorodekalinie potwierdzono jej przydatność jako ciekłego nośnika tego gazu oddechowego.
File
  • File: 1
    Praca magisterska - Justyna Zygmuntowicz.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 6715

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUT094838803fca462cba02be1ff9909b53/
URN
urn:pw-repo:WUT094838803fca462cba02be1ff9909b53

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page