Autorius: KASPARAS KIŽYS
Disertacijos pavadinimas: Bioelektrocheminių sistemų tyrimai ir taikymas mielių mikrobiniuose kuro elementuose
Mokslo sritis: Chemija N 003
Mokslinis vadovas: dr. Inga Morkvėnaitė-Vilkončienė
Gynimo data: 2026-05-08
ANOTACIJA: Šioje disertacijoje tiriamos bioelektrocheminės sistemos ir jų taikymas mielių pagrindu veikiančiuose mikrobiniuose kuro elementuose, siekiant padidinti ekstraląstelinį elektronų perdavimą ir įvertinti tokių sistemų pritaikomumą realioms nuotekų valymo sąlygoms. Darbe pabrėžiama, kad pagrindinė mielių MFC problema yra mažas galios tankis ir ribotas ilgalaikis stabilumas, susiję su ląstelės sienelės bei plazminės membranos barjeru, todėl elektronų pernašai stiprinti taikomas laidžios ir biologiškai suderinamos ląstelės–elektrodo sąsajos formavimas. Tam naudotas ekstraląstelinis polipirolo sluoksnis ir aukso nanodalelės, kurios kartu turėjo sudaryti sinergistinį laidumo ir ląstelių gyvybingumo išlaikymo efektą. Kitas svarbus darbo tikslas – parodyti skenuojančios elektrocheminės mikroskopijos (SECM) galimybes tiriant gyvų ląstelių redokso aktyvumą. SECM taikyta žmogaus prieširdžių mezenchiminėms kamieninėms ląstelėms, siekiant įvertinti jų redokso būseną ir plazminės membranos elektronų perdavimą neardomuoju būdu. Taip suformuota metodinė bazė, kuri vėliau pritaikyta bioelektrocheminių sistemų analizei. Rezultatai rodo, kad mielių paviršiaus modifikavimas gali reikšmingai pagerinti krūvio pernašą ir mikrobinio kuro elemento elektrines savybes, o polipirolo bei aukso nanodalelių derinys yra perspektyvi strategija efektyvesnėms, praktiškai pritaikomoms bioelektrocheminėms sistemoms kurti. Papildomai parodyta, kad modifikuotos sistemos gali būti tiriamos ir realioje nuotekų terpėje, todėl darbas prisideda prie tvaresnių energijos išgavimo iš atliekų sprendimų kūrimo..
Metai: 2026.