Modeliranje encimsko katalizirane biotransformacije z imobiliziranimi encimi na magnetnih nano delcih v mikroreaktorskem sistemuGrebenc, Andrej (Avtor) Plazl, Igor (Mentor) Urbič, Tomaž (Komentor) Modeliranje in simulacijemrežna Boltzmannova metodaobnašanje magnetnih nanodelcevLAMMPSS simulacijami molekularne dinamike opišemo obnašanje magnetnih nanodelcev v mikrokanalu. Za opis privlačnih sil in navorov uporabimo magnetne interakcije med magnetnimi dipoli. Minimalno razdaljo med nanodelci poskusimo doseči z uporabo Lennard-Jonesovega potenciala. Ta pristop se izkaže kot primeren. Nato poskusimo zadržati nanodelce v celotnem volumnu mikrokanala z uporabo magnetne tuljave. Pri tem pristopu ugotovimo, da imamo majhen pretok skozi mikrokanal. Ker ga želimo povečati, namesto tuljave uporabimo elektromagnet in drugačno usmerjenost magnetnega polja. S tem nam uspe zadržati nanodelce ob steni. Za nastale strukture ob steni izračunamo poroznost. V naslednjem koraku uporabimo simulacije fluidne mehanike. Naredimo jih na osnovi mrežne Boltzmannove metode. Algoritme spišemo v programskem jeziku C++, zato delovanje algoritmov preverimo na problemih, za katere poznamo analitično rešitev. Vpliv strukture iz nanodelcev v simulacijo vključimo z uporabo prej izračunane poroznosti. To se izkaže za dober pristop. Hitrost biotransformacije opišemo z uporabo Michaelis-Mentenove kinetike. Tako narejena simulacija nam poda smiselni rezultat. Poraba substrata se ujema z oceno, ki smo jo naredili z uporabo karakterističnih časov.20222022-03-23 13:35:00Magistrsko delo/naloga135647sl