Search

Matematinis ir skaitinis biojutiklių modeliavimas yra svarbus uždavinys, kuriant naujus ir tobulinant esamus biojutiklius. Disertacijos tyrimo objektas – matematiniai bei skaitiniai modeliai, aprašantys naujoviškų lipazės aktyvumo nustatymo biojutiklių bei teorinio biojutiklio, padengto valdoma membrana, veikimą. Tyrimo tikslai – nustatyti, kokie matematiniai ir skaitiniai modeliai geriausiai tinka lipazės aktyvumo nustatymo biojutikliams aprašyti, taip pat nustatyti, kokiais parametrais pasižymėtų biojutiklis, turintis valdomą membraną, kokiomis sąlygomis išryškėtų jo privalumai ir trūkumai. Nustatyta, kad lipazės aktyvumo matavimo biojutiklio modeliavimui klasikinį modelį reikia papildyti netiesiniu nariu. Biojutiklis su valdoma membrana pasiteisintų, jei fiziškai neištraukiant jutiklio iš darbinės aplinkos, reikėtų perjunginėti jo darbo režimą iš difuzinio į kinetinį ir atvirkščiai. Biosensor mathematical and computer modeling is an important task for the development of new biosensors and for the improvement of the existing ones. Objects of this study are mathematical and numerical models which describe operation of novel lipase activity assessment biosensors and theoretical biosensor with controllable permeability membrane. Specific aims of this thesis are to identify what mathematical and numerical models are best suited for modeling specific lipase activity assessment biosensors and to identify what parameters of operation are specific for biosensor with controllable membrane. Also to identify the conditions which would reveal the positive and negative features of controllable membrane. It was discovered that in the case of lipase activity assessment biosensor the classic mathematical model should be extended with a non-linear term (in respect to substrate). Also, it was discovered that biosensor with controllable membrane would be useful in cases when biosensor cannot be physically removed from the operating environment, but still needs to be reconfigured for operation in the kinetic or diffusion mode.

Biosensor mathematical and computer modeling is an important task for the development of new biosensors and for the improvement of the existing ones. Objects of this study are mathematical and numerical models which describe operation of novel lipase activity assessment biosensors and theoretical biosensor with controllable permeability membrane. Specific aims of this thesis are to identify what mathematical and numerical models are best suited for modeling specific lipase activity assessment biosensors and to identify what parameters of operation are specific for biosensor with controllable membrane. Also to identify the conditions which would reveal the positive and negative features of controllable membrane. It was discovered that in the case of lipase activity assessment biosensor the classic mathematical model should be extended with a non-linear term (in respect to substrate). Also, it was discovered that biosensor with controllable membrane would be useful in cases when biosensor cannot be physically removed from the operating environment, but still needs to be reconfigured for operation in the kinetic or diffusion mode. Matematinis ir skaitinis biojutiklių modeliavimas yra svarbus uždavinys, kuriant naujus ir tobulinant esamus biojutiklius. Disertacijos tyrimo objektas – matematiniai bei skaitiniai modeliai, aprašantys naujoviškų lipazės aktyvumo nustatymo biojutiklių bei teorinio biojutiklio, padengto valdoma membrana, veikimą. Tyrimo tikslai – nustatyti, kokie matematiniai ir skaitiniai modeliai geriausiai tinka lipazės aktyvumo nustatymo biojutikliams aprašyti, taip pat nustatyti, kokiais parametrais pasižymėtų biojutiklis, turintis valdomą membraną, kokiomis sąlygomis išryškėtų jo privalumai ir trūkumai. Nustatyta, kad lipazės aktyvumo matavimo biojutiklio modeliavimui klasikinį modelį reikia papildyti netiesiniu nariu. Biojutiklis su valdoma membrana pasiteisintų, jei fiziškai neištraukiant jutiklio iš darbinės aplinkos, reikėtų perjunginėti jo darbo režimą iš difuzinio į kinetinį ir atvirkščiai.