Matematični opis mikrobioreaktorja z imobiliziranimi sporami Bacillus subtilisLevstek, Marcel (Avtor) Žnidaršič Plazl, Polona (Mentor) Bacillus subtilisbiotransformacijematematično modeliranjemikrofluidikaSpore bakterije Bacillus subtilis so zaradi njihove odpornosti na različne okolijske dejavnike zanimive za mnoge biotehnološke uporabe. Razlog za njihovo odpornost je večplastna ovojnica, katere gradnik je tudi protein CotA, ki izraža aktivnost lakaz. Slednje so zmožne oksidacije raznovrstnih substratov, med katerimi je kot standard za določanje lakazne aktivnosti v rabi 2,2′-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-sulfonska kislina) (ang. 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid), ABTS). Uporaba spor B. subtilis kot biokatalizatorjev v mikropretočnih sistemih ima lahko številne prednosti pri razvoju miniaturiziranih biosenzorjev ali v pretočnih sistemih razgradnje fenolnih spojin. V sklopu magistrske naloge smo sprva preučili vpliv načina odmrzovanja spor na njihovo lakazno aktivnost, v nadaljevanju pa smo se osredotočili na razvoj matematičnega modela oksidacije ABTS v mikrobioreaktorju z imobiliziranimi sporami B. subtilis, s katerim je mogoče opisati in napovedati obnašanje procesa. Parametre encimske kinetike smo določili s prileganjem izpeljanega matematičnega modela na eksperimentalne podatke reakcije v pretočnem režimu, nato pa ovrednotili vpliv variacije procesnih spremenljivk na izkoristek procesa. Na koncu smo z modelom nestacionarnega stanja poskušali mehanistično opisati izgubo produktivnosti skozi čas obratovanja procesa, ki je posledica spiranja spor iz reaktorja.20232023-02-14 08:15:00Magistrsko delo/naloga144308sl