Analytical separations in microfluidic chips  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
111932
Type K
Principal investigator Gáspár, Attila
Title in Hungarian Analitikai elválasztások mikrofluidikai csipeken
Title in English Analytical separations in microfluidic chips
Keywords in Hungarian mikrofluidika, elektroforézis, kromatográfia
Keywords in English microfluidics, electrophoresis, chromatographia
Discipline
Analytical Chemistry (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Instrumental analysis
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Inorganic and Analytical Chemistry (University of Debrecen)
Participants Andrási, Melinda
Gyémánt, Gyöngyi
Koczka, Péter István
Lázár, István
Nagy, Andrea
Vasas, Gábor
Starting date 2015-01-01
Closing date 2018-12-31
Funding (in million HUF) 19.701
FTE (full time equivalent) 6.20
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
Az NKFI támogatásnak köszönhetően több kisebb készüléket és eszközt tudtunk beszerezni, melynek révén a néhány éve kialakított mikrofluidikai laboratóriumunk tovább fejlődhetett. A kromatográfiás és elektroforetikus elválasztásokhoz alkalmazható mikrofluidikai csipek tervezését és mikrofabrikációs eljárásait optimáltuk és tovább tökéletesíthettük. A komplex mikrocsipekben a nyomás- és sebességeloszlásokat szimulációk révén tanulmányoztuk az optimális geometriát és nyomásviszonyokat. Az elektroforetikus elválasztásokra alkalmas mikrofluidikai csipeket olyan kapacitíven csatolt érintkezésmentes vezetőképességméréses detektorral (C4D) kapcsoltuk, ahol a mérőelektródok a csipeken kívül találhatók. E C4D detektor előnye, hogy a mikrocsip reverzibilisen elhelyezhető/eltávolítható a detektor érzekelő felületéről és szabadon változtatható a detektálás helye a mikrocsipen (szeparációs távolság). Izotachoforetikus (ITP) elválasztást mind kapillárisban, mind mikrocsipben C4D és UV fotometriás detektálással alkalmaztunk. A kromatográfiás mikrotölteteket nagy fajlagos felületű hordozóként is felhasználtuk enzimreaktorok kialakításához. Az ilyen tripszines mikroreaktorokban 10 s kontakt idő elegendőnek bizonyult fehérjéket tartalmazó minták (például könnyminták) nagy hatékonyságú és gyors bontásához. Miniatürizált, mikrofluidikai láng atomemissziós spektrométert, az első „flame-on-a-chip” eszközt fejlesztettük ki, amely alkalmas alkálifémek meghatározására ppm koncentrációban.
Results in English
Thanks to the NKFI grant several smaller instruments and tools could be purchased, thus our few-year established microfluidic laboratory could be further improved. Designing and microfabrication of microchips applicable for chromatographic and electrophoretic separations were optimized and further developed. The pressure and velocity distribution in a complex microchip was simulated in order to find the optimized geometry and pressure conditions. Electrophoretic microfluidic chips were matched to a capacitively coupled contactless conductivity detector (C4D) having external in-plane electrodes. The advantages of this type of C4D are the choice to reversibly place or remove the microchip onto/from the detector and to freely variate the position of the detection (separation length) on the microchip. Isotachophoresis (ITP) using C4D and UV detection was applied both in capillary and microchip. The chromatographic micropackings in chips were used as support of high specific surface for enzym reactors. Reaction time in the reactor was 10 seconds. The developed reactor can be used effectively for rapid protein digestion of realistic samples with high sample throughput. We proved the applicability of the microfluidic chip IMER for rapid tear protein digestion. We developed of a miniaturized flame atomic emission spectrometer, which was named as „flame-on-a-chip” for the analysis of low ppm concentration of alkali metals.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=111932
Decision
Yes





 

List of publications

 
Arpas Kiss, Attila Gaspar: Fabrication of a Microfluidic Flame Atomic Emission Spectrometer: a Flame-on-a-Chip, Anal.Chem., 2018, 90, 5995-6000, 2018
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Particle based liquid chromatographic separations in microfluidic devices, Anal.Chim.Acta, 2018, 1021, 1-19, 2018
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Particle-based immobilized enzymatic reactors in microfluidic chips, Talanta, 2018, 180, 211-228, 2018
A.Kecskemeti, C.N.Nagy, G.Kallo, E.Csosz, A.Gaspar: The application of a microfluidic reactor including spontaneously adsorbed trypsin for rapid protein digestion of human tear samples, Proteomics Clin. Appl., 2017, 11, 1700055, 2017
A.Kecskemeti, J.Bako, I.Csarnovics, E.Csosz, A.Gaspar: The application of non-covalently immobilized trypsin in a poly(dimethylsiloxane) microfluidic device for rapid protein digestion, Anal. Bioanal. Chem., 2017, 409, 3573-3585, 2017
Arpad Kiss, Adam Kecskemeti, Attila Gaspar: Study of thermospray and evaporation effects in a flame-on-a-chip, Microchem. J., 2019, 145, 444-449, 2019
Kecskeméti Á., Nagy C., Gáspár A.: Characterization of a poly(dimethylsiloxane) microfluidic chip containing adsorbed trypsin for rapid protein digestion, 33rd International Symposium on Microscale Separations and Bioanalysis, March 25-29, 2017, Noordwijkerhout., Program book, pp. 43., 2017
Kecskeméti Á., Nagy C., Gáspár A.: Characterization of a poly(dimethylsiloxane) microfluidic chip containing adsorbed trypsin for rapid protein digestion, 45th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques, June 18-22, 2017, Prague., Abstract book, pp. 44., 2017
A. Gaspar: Surface characteristics of PDMS and their effects on electrophoretic separations, 17th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Ohrid, 2017. július 2. –július 8., Abstract Book, PL-03., ISBN: 978-608-4762-11-9, 2017
A.Kecskemeti, Cynthia N., Nagy, A. Gaspar: Characterization of PDMS microfluidic chip containing immobilized trypsin for rapid protein digestion, 17th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Ohrid, 2017. július 2. –július 8., Abstract Book, O-08., ISBN: 978-608-4762-11-9, 2017
A.Molnar, A.Kecskemeti, A. Gaspar: The use of electrolyte systems compatible to mass spectrometric determination for capillary electrophoresis, 17th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Ohrid, 2017. július 2. –július 8., Abstract Book, P-01., ISBN: 978-608-4762-11-9, 2017
Gápspár A.: Termospray mintabevitel alkalmazásának lehetőségei az atomspektrometriában és a mikrofluidikában, 60. Magyar Spektrokémiai Vándorgyűlés, Debrecen, 2017. augusztus 23-25., 2017
Cynthia N.Nagy, A.Kecskemeti, A.Gaspar: Tryptic digestion of tear samples using a microfluidic enzyme reactor, 17th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Ohrid, 2017. július 2. –július 8., Abstract Book, P-02., ISBN: 978-608-4762-11-9, 2017
A.Nagy, A.Kecskemeti, A.Gaspar: Chromatographic packings in microchips, 11th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, September 6-8, 2017, Siófok., Abstract book, pp. 52., 2017
A.Kecskemeti, C.Nagy, A.Gaspar: Characterization of a poly(dimethylsiloxane) microfluidic chip containing adsorbed trypsin for rapid protein digestion, 11th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, September 2-4, 2015, Siófok., Abstract book, pp. 107-108., 2017
C.Nagy, A.Kecskemeti, A.Gaspar: Characterization of a microfluidic enzyme reactor for the rapid proteolysis of human tear samples, CECE 14th International Interdisciplinary Meeting on Bioanalysis, October 8-11, 2017, Veszprém., Abstract book, op. 74., 2017
A.Kecskemeti, C.N.Nagy, G.Kallo, E.Csosz, A.Gaspar: The application of a microfluidic reactor including spontaneously adsorbed trypsin for rapid protein digestion of human tear samples, Proteomics Clin. Appl., 2017, 11, 1700055, 2017
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Particle-based immobilized enzymatic reactors in microfluidic chips, Talanta, accepted, 2018, in press, 2018
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Particle based liquid chromatographic separations in microfluidic devices, Anal.Chim.Acta, accepted, in print 2018, 2018
Gáspár Attila: Kromatográfiás töltetek alkalmazása mikrofluidikai csipekben, Magyar Kémikusok Lapja, 2018, 73 (2), 56-59, 2018
Peter I. Koczka, Ede Bodoki, Attila Gaspar: Application of capacitively coupled contactless conductivity as an external detector for zone electrophoresis in poly(dimethylsiloxane) chips,, Electrophoresis, 37, 398-405, 2016
A.Kecskemeti, J.Bako, I.Csarnovics, E.Csosz, A.Gaspar: The application of non-covalently immobilized trypsin in a poly(dimethylsiloxane) microfluidic device for rapid protein digestion, Anal. Bioanal. Chem., beküldve, 2016
Attila Gaspar: Lab-on-a-chip - múlt, jelen, jövő, 47. Kromatográfiás Továbbképző Tanfolyam, 2016. január 25-27, Szeged, 2016
Andrási Melinda, Gáspár Attila: Antitestek vizsgálata kapilláris elektroforézissel, 47. Kromatográfiás Továbbképző Tanfolyam, 2016. január 25-27, Szeged, 2016
A. Gáspár: Trends in Lab-on-a-chip Technology, 16th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Varsó, 2016. július 6. -július 15. Abstract Book, PL-4., 2016
A.Kecskemeti, J.Bako, I.Csarnovics, A. Gaspar: The application of non-covalently immobilized trypsin in PDMS microfluidic devices for rapid protein digestion, 16th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Varsó, 2016. július 6. -július 15. Abstract Book, OC-5, 2016
P.I.Koczka, R.Bodor, M.Masar, A.Gaspar: Application of isotachophoresis in commercial capillary electrophoresis instrument using C4D and UV detection, 16th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Varsó, 2016. július 6. -július 15. Abstract Book, P-12., 2016
A.Molnar, A.Kecskemeti, A.Gaspar: Optimising peptide mapping by CZE, 16th International Symposium and Summer School on Bioanalys, 16th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Varsó, 2016. július 6. -július 15. Abstract Book, P-16., 2016
Gáspár A.: Elválasztástechnika mikrocsipekben, Elválasztástudományi Vándorgyűlés, 2016. november 9-11, Kecskemét, Előadáskivonatok, 3.o., 2016
Kecskeméti Á., Gáspár A.: PDMS mikrofluidikai csipben adszorpcióval immobilizált tripszin használata gyors fehérjebontáshoz, Elválasztástudományi Vándorgyűlés, 2016. november 9-11, Kecskemét, Előadáskivonatok, 16.o., 2016
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Preparation and characterization of a packed bead immobilized trypsin reactor integrated into a PDMS microfluidic chip for rapid protein digestion, Talanta, beküldve, 2016
P.I.Koczka, E.Bodoki, A.Gaspar: Application of capacitively coupled contactless conductivity as an external detector for zone electrophoresis in poly(dimethylsiloxane) chips, Electrophoresis, 2016, 37, 398-405, 2016
P.I.Koczka, R.Bodor, M.Masar, A. Gaspar: Application of isotachophoresis in commercial capillary electrophoresis instrument with dynamic suppression of electroosmotic flow, Electrophoresis, 37, 2384–2392, 2016
A.Kecskemeti, J.Bako, I.Csarnovics, E.Csosz, A.Gaspar: The application of non-covalently immobilized trypsin in a poly(dimethylsiloxane) microfluidic device for rapid protein digestion, Anal. Bioanal. Chem., 2017, 409, 3573-3585, 2017
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Preparation and characterization of a packed bead immobilized trypsin reactor integrated into a PDMS microfluidic chip for rapid protein digestion, Talanta, 2017, 166, 275–283, 2017
Z.Baranyai, E.Brücher, F.Uggeri, A.Maiocchi, I.Tóth, M.Andrási, A.Gáspár, L.Zékány, S.Aime: The role of equilibrium and kinetic properties in the dissociation of Gd[DTPAbis(methylamide)] (Omniscan) near to physiological condition, J. Chemist-A European Journal. 2015, 21, 4789–4799, 2015
M. Andrasi, G. Lehoczky, Z. Nagy, G.Gyemant, A. Pungor, A. Gaspar: A comparative study of capillary electrophoresis and isothermal titration calorimetry for the determination of binding constant of human serum albumin to monoclonal antib, Electrophoresis, 2015, 36, 1274–1281, 2015
Andrea Nagy, Eszter L. Tóth, Kristóf Iván, Attila Gáspár: Design and modeling of microfluidic systems for multiple chromatographic separations, Microchem.J., 2015, 123, 125-130., 2015
M.Andrasi, L.Zekany, A.Gaspar: Study on repeatibility of the determination of temozolomide by micellar electrokinetic capillary chromatography using internal standards, J.Anal.Chem., 2015, 70, 1360-1367, 2015
P.I.Koczka, E.Bodoki, A.Gaspar: Application of capacitively coupled contactless conductivity as an external detector for zone electrophoresis in poly(dimethylsiloxane) chips, Electrophoresis, 2015, elfogadva, 2015
A. Metzinger, A. Nagy, A. Gáspár, Z. Márton, É. Széles, A. Buzás, G. Galbács: On the feasibility of liquid sample microanalysis using polydimethylsiloxane microfluidic chips with in-channel and, J.Anal. At. Spectr., közlésre elfogadva, 2015, 2015
P.I.Koczka, R.Bodor, M.Masar, A. Gaspar: Application of isotachophoresis in commercial capillary electrophoresis instrument with dynamic suppression of electroosmotic flow, Electrophoresis, közlésre beküldve, 2016
Gáspár Attila: Elektroforetikus elválasztások kapillárisban és mikrocsipben, MTA doktori értekezés, 2015
M.Andrási, Á.Klekner, A.Gáspár: Capillary electrophoresis for human health, 20th International Conference on Analytical Methods and Human Health, Patince, Szlovákia, June 15-18 2015. Abstract Book, L-02, 2015
M.Andrási, Á.Klekner, A.Gáspár: Analysis of pharmaceuticals in clinical samples using capillary electrophoresis, 15th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Marosvásárhely, Románia, 2015. július 13. -július 18. Abstract Book, L-02., 2015
P.I.Koczka, E.Bodoki, A.Gáspár: Developing PDMS microchips for electrophoretic separation using contacless conductivity detection, 15th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Marosvásárhely, Románia, 2015. július 13. -július 18. Abstract Book, L-07, 2015
Á.Kecskeméti, A.Molnár, A.Gáspár: Preparation of trypsin-based packed bead microreactor for rapid protein digestion, 15th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, Marosvásárhely, Románia, 2015. július 13. -július 18. Abstract Book,P-21., 2015
M.Andrasi, G.Lehoczki, Z.Nagy, Gy.Gyemant, A.Pungor, A.Gaspar: Determination of binding constant of human serum albumin to monoclonal antibody using capillary electrophoresis and isothermal titration calorimetry, 10th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, September 2-4, 2015, Siófok, Abstract book, pp. 125., 2015
A.Kecskemeti, A.Gaspar: Preparation of trypsin-based packed bead microreactor for rapid protein digestion, 10th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, September 2-4, 2015, Siófok, Abstract book, pp. 130., 2015
P.I.Koczka, E.Bodoki, A.Gaspar: Study of applicability of PDMS chip to C4D with in-plane electrodes and its application for CZE separations, 10th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, September 2-4, 2015, Siófok., Abstract book, pp. 141., 2015
Gáspár A.: Kromatográfiás és elektroforetikus elválasztások mikrocsipekben, 360. Tudományos Kollokvium, NAIK Élelmiszertudományi Kutatóintézet, 2015. szeptember 25, Budapest., 2015
A. Metzinger, A. Nagy, A. Gáspár, Z. Márton, É. Széles, A. Buzás, G. Galbács: On the feasibility of liquid sample microanalysis using polydimethylsiloxane microfluidic chips with in-channel and, Spectrochim. Acta B, 126, 23-30, 2016
P.I.Koczka, R.Bodor, M.Masar, A. Gaspar: Application of isotachophoresis in commercial capillary electrophoresis instrument with dynamic suppression of electroosmotic flow, Electrophoresis, 37, 2384–2392, 2016
C.Nagy, A.Kecskemeti, A.Gaspar: Development of microfluidic chips with increased specific surface area, 18th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, 25-30 June 2018, Komarno, Slovak Republic, P-18, 2018
Gáspár A., Kecskeméti Á., Nagy C.: Fehérjék adszorpciója polidimetilsziloxán felületre: analitikai lehetőségek, Elválasztástudományi Vándorgyűlés, 2018. november 8-10, Tapolca, Előadáskivonatok, 39.o., 2018
Nagy C., Kecskeméti Á., Gáspár A.: Nagy fajlagos felületű enzimreaktorok kifejlesztése polidimetilsziloxánból készült mikrocsipekben, Elválasztástudományi Vándorgyűlés, 2018. november 8-10, Tapolca, Előadáskivonatok, 39.o., 2018
Kecskeméti Á., Gáspár A.: Tömegspektrometriával kapcsolt kapilláris elektroforézis (CE-MS) alkalmazása természetes vegyületek vizsgálatára, Elválasztástudományi Vándorgyűlés, 2018. november 8-10, Tapolca, Előadáskivonatok, 43.o., 2018
Ádám Kecskeméti, Attila Gáspár: Analyses of peptides (and other molecules) by CZE-MS, 18th International Symposium and Summer School on Bioanalysis, 25-30 June 2018, Komarno, Slovak Republic, L-18, 2018





 

Events of the project

 
2014-07-22 16:56:59
Résztvevők változása




Back »