Detail předmětu

Bioinženýrství I

FCH-BC_BIO1Ak. rok: 2025/2026

V předmětu Bioinženýrství I posluchači získají poznatky jak se řeší bilance systému, jaké bioreaktory existují a naco slouží. Dále se dozví o míchání v bioreaktorech, aeraci a přenosu hmoty, o podmínkach sterilizace bioreaktorového systému. Předmět zabývá kinetikou enzymatických reakcí, charakteristikami toku fází, transportními buněčnými pochody, mikrobiální kinetikou a způsoby kultivací (vsádka, fed-batch a kontinuální systém).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Vstupní znalosti

Primární je znalost základního biochemického a mikrobiologického aparátu, zejména je stavěno na problematice enzymů, morfologie a fyziologie buněk. Vyžadována je též schopnost aplikace principů chemického inženýrství, zejména fyzikálního popisu jednotkových operací v reaktorech.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

1. Zápočet: Na konci semestru posluchači absolvují písemný test z výpočtů. Podmínkou zápočtu je získání min. 50% bodů z testu a odprezentovaná jedna prezentace ve formě postru na vybrané téma.
2. Podmínky absolvování zkoušky: Zkouška bude probíhat formou písemného testu, který bude obsahovat tři tematické okruhy. Po skončení testu bude následovat přibližně 30minutová pauza na opravu testu. Po oznámení výsledků se student(ka) může rozhodnout, zda chce absolvovat ústní dozkoušení. Ústní část bude zaměřena na jiné otázky než písemná a bude sloužit k ověření porozumění a schopnosti aplikace poznatků. Hodnocení bude probíhat dle standardní stupnice ECTS (A-F), přičemž výsledná známka bude zohledňovat jak písemnou, tak případnou ústní část zkoušky.

Účast na přenáškách není povinná ale doporučuje se. V seminářích jsou probíranému modelové příklady výpočtů z přednášek - účast je povinná. Dále v seminářích si každý student na začátku roku vybere téma, ze seznamu který vytvoří garant předmětu, a připraví si na ni prezentaci ve formě postru. Prezentace budou probíhat postupně podle dohodnutého kalendáře během semestru.

Učební cíle

Cílem předmětu Bioinženýrství I je osvojit si základní bioinženýrské poznatky o bioreaktorových systémech a pochopit kinetické principy bioprocesů v reaktorech. Posluchači získají schopnost řešit praktické bilanční průmyslové a laboratorní úkoly v oblasti fermentačních a enzymových technologií.
Výsledkem učení předmětu bude:
a) teoretická znalost základního bioinženýrského aparátu,
b) dovednost bilancovat procesy v bioreaktorech,
c) schopnost zpracovat bioinženýrské výsledky a aplikovat je na příkladech z praxe,
d) zisk přehledu o současném stavu vědy a výzkumu v oblasti bioinženýrství,
e) způsobilost aplikovat získané poznatky v jiných předmětech oboru a závěrečných studentských pracích.

Základní literatura

A. Kovalčík, Bioinženýrství I, e-learning, 2020, FCH, VUT v Brně (CS)
F.Kaštánek: Bioinženýrství. Academia. Praha, ČR, 2001, ISBN : 8020007687 (CS)

Doporučená literatura

V. G. Gupta, A. Pandey, New and Future Developments in Microbial Biotechnology and Bioengineering: Microbial Secondary Metabolites Biochemistry and Applications, Elsevier, 2019, ISBN 9780444635044 (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_CHMA bakalářský 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program BKCP_CHTP bakalářský

    specializace CHPL , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace CHPL , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHTP bakalářský

    specializace CHPL , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace CHPL , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace PCH , 3 ročník, zimní semestr, povinně volitelný
    specializace BT , 3 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Osnova

      1. Úvod do bioinženýrství

      2. Bilance systému

      3. Bioreaktor

      4. Míchání v bioreaktorech

      5. Aerace a přenos hmoty

      6. Sterilizace bioreaktorového systému

      7. Kinetika enzymatických reakcí

      8. Kinetika inhibovaných enzymatických systémů

      9. Mikrobiální kinetika

      10. Vsádkový systém

      11. Kontinuální systém

      12. Přítokovaný systém

      13. Příklady z praxe

       

      Cvičení

      26 hod., povinná

      Vyučující / Lektor