Studijní bakalářský program

Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství

Studijní bakalářský program

Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství

“I want to build a billion tiny factories, models of each other, which are manufacturing simultaneously… The principles of physics, as far as I can see, do not speak against the possibility of maneuvering things atom by atom. It is not an attempt to violate any laws; it is something, in principle, that can be done; but in practice, it has not been done because we are too big.”

Richard P. Feynman

O programu

Málokteré profese se mohou za posledních cca 100 let pochlubit úspěchy srovnatelnými s technickými inženýry, jejichž úsilí pozitivně ovlivnilo život každého člověka. Zmiňme například elektrifikaci, rozvoj automobilismu, letadla, elektroniku, televize, družice a GPS, internet, dálnice, rafinérie, lasery, počítače, mobilní telefony, domácí spotřebiče, výrobu penicilínu, prášky na praní, polymery, baterie či různé lékařské přístroje. Předmětem studia v bakalářském programu Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství jsou objekty o velikosti velkých molekul až lidského vlasu (1 nm až 100 mm), tj. příprava a vlastnosti těchto objektů a nezbytné teoretické znalosti z fyziky, chemie, fyzikální a analytické chemie, biofyziky, chemického a materiálového inženýrství. Studijní náplň programu reflektuje dynamiku vývoje v oblasti moderních nanotechnologií a pokročilých charakterizačních metod. Studijní program připravuje studenty pro nové technologie související například s komponentami pro automobilový průmysl, obnovitelnými zdroji energie či prostředky osobní péče a péče o domácnost. Během studia je kladen důraz především na propojení získaných teoretických poznatků s praktickými dovednostmi a schopnostmi řešit komplexní problémy za využití špičkového technického zázemí. Studenti si osvojí znalosti a základy praktických dovedností zaměřených na problematiku přípravy a charakterizaci emulzí a aerosolů, nanočástic, nano-porézních materiálů, chemických mikro-systémů, tenkých vrstev či senzorů. Studenti se dále seznámí s širokým spektrem moderních nano a mikro-technologií a postupů, které se současně využívají v oblastech uchovávání energie, recyklace, cíleného doručování léčiv či vývoje mobilních diagnostických zařízení.

S přátelským pozdravem

Prof. Dr. Ing. Juraj Kosek

garant programu

Proč vůbec studovat nano a mikrotechnologie?

Protože tyto technologie jsou nejlepším nástrojem pro řešení řady současných lidských potřeb v oblastech zdraví, energie a životního prostředí.

Zdraví: tkáňové inženýrství, terapie pro léčbu rakoviny s nanočásticemi, filtrace aerosolů a virů na respirátorech, nové lékové formy, levné a rychlé diagnostické nástroje, DNA čipy, biosensory, antibakteriální materiály.

Energie: baterie s vysokou kapacitou, tepelné a zvukové izolace, chemická úložiště elektrické energie s účinností přes 80% v průtočných bateriích, úsporné domy, aerogely, separace metanu z bioplynu.

Životní prostředí: Lepší automobilové katalyzátory, membránové operace, filtry z nanovláken, „zelené“ prací prášky, odbouratelné plasty a recyklace plastů, ekologické automobily.

Proč studenti volí právě tento studijní program?

  • Profilové předměty již od prvního semestru, nikoliv až po několika letech nudného studia teoretických základů. 
  • Praktické dovednosti v moderních laboratořích již v průběhu bakalářského studia: 3D tiskárny, fotbálek s molekulami, zobrazování řetězců DNA, příprava koloidního zlata, nesmáčivé povrchy, elektronová mikroskopie, laserová či elektrorozprašovací depozice tenkých vrstev, laboratoře na čipu velikosti platební karty, tvorba počítačových modelů apod. 
  • Rozbor skutečných současných technických výzev a jejich řešení již od počátku studia, tj. nevychováváme studenty jen pro průmysl, který zde existoval před 30 lety. 
  • Všichni studenti se aktivně podílí na základním či aplikovaném výzkumu a je nám ctí pracovat po jejich boku. Mimo jiné spolupracujeme s desítkami předních světových firem v oblastech automobilů, farmacie, polymerů, produktů osobní péče a akumulace energie. 
  • Podle mezinárodních srovnání mají chemičtí inženýři nejvyšší nástupní i průměrné platy ze všech inženýrských profesí 😏 
  • Důraz na aktuálnost a rychlost: do 14 dnů po uzavření škol kvůli pandemii byl k dispozici rychlý kurs k aerosolovým částicím včetně kvantitativního popisu jejich záchytu na různých rouškách či respirátorech a v dýchacích cestách.

Přijďte nám pomoci řešit skutečné technické výzvy a činit tak svět lepším než je!

Znáte jiný obor s tak širokými možnostmi uplatnění jako je Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství?

Studijní plán programu

Termíny

Zbývá dní

6/2/21

  • Den otevřených dveří

    V sobotu 6. února proběhne den otevřených dveří online. Ač nás to velmi mrzí, původně plánované klasické dny otevřených dveří (pátek 22. a sobotu 23. ledna 2021), jsou zrušeny z důvodu aktuální epidemiologické situace.

12/1 - 31/3/21

  • Termín podání přihlášky

    Informace k přijímacímu řízení naleznete zde.

15/5/21

  • Zveřejnění předběžných výsledků

17/6/21

  • Nahrání maturitního vysvědčení do systému

25/6/21

  • Zveřejnění výsledků přijímacího řízení

Laboratoř přípravy nano a mikromateriálů & laboratoř charakterizace nano a mikrosystémů  

Lidé a výzkum

prof. Ing. František Štěpánek, Ph.D. 

Prof. František Štěpánek je absolventem VŠCHT Praha a Université Pierre et Marie Curie v Paříži. Má zkušenosti ze spotřebitelského průmyslu (Unilever R&D) a dlouholetého působení na Imperial College v Londýně. Za svou práci získal řadu ocenění, mj. Cenu Siemens pro nejlepšího pedagogického pracovníka, Cenu Rektora VŠCHT, Cenu nadačního fondu Neuron, Cenu Friedricha Wilhelma Bessela, Cenu Philipa Leverhulma za inženýrské vědy, Moultonovu Medaili udělovanou Institutem chemických inženýrů za nejlepší publikaci, nebo Fulbrightovo stipendium. Na VŠCHT vede výzkumnou skupinu Chobotix a aktuálně působí v roli vedoucího Ústavu chemického inženýrství.

Současný výzkum je zaměřen na přípravu strukturovaných mikro- a nano-částic pro zapouzdření a řízené uvolnění účinných látek, zejména léčiv. Dále jsou připravovány lipidické částice (lipozomy), porézní křemičité částice, magnetické částice, polymerními částice přírodního původu a jejich skladba do složitějších struktur, které umožňují kombinovat větší počet účinných látek například pro personalizovanou terapii. Ve spolupráci s průmyslovými partnery jsou též vyvíjeny procesy pro industriální výrobu inovativních lékových forem a matematické modely jejich chování in vitro a in vivo".

prof. M.Sc. Karel Friess, Ph.D.

Karel Friess působí na Ústavu fyzikální chemie Vysoké školy chemicko-technologické (VŠCHT) v Praze od roku 2000. Jeho výzkumná práce je zaměřena na vývoj, charakterizaci, modifikaci a testování nových unikátních membránových materiálů určených pro cílené separace plynů, par i kapalin. Od roku 2011 vede Laboratoř membránových separačních procesů (LMSP) na Fakultě chemicko-inženýrské (FCHI) VŠCHT Praha. Absolvoval několik dlouhodobých (SRN 2003-2005, Itálie 2007-2008) i krátkodobých (Belgie 2006, USA 2014, 2015, 2016 a 2018) pobytů v zahraničí a mezinárodní spolupráci dále rozvíjí. V letech 2015-2019 zastával funkci proděkana pro vědu a výzkum na FCHI. Od roku 2020 působí v Akademickém senátu VŠCHT Praha jako předseda vědeckého výboru. V září 2020 byl jmenován profesorem v oboru Fyzikální chemie, v říjnu 2020 byl zvolen do řídicího výboru European Membrane Society a v prosinci 2020 obdržel cenu Ministra školství, mládeže  tělovýchovy za mimořádné vědecké výsledky v oblasti technických věd.   

V letech 2009-2012 byla jeho pracovní skupina zapojena do řešení evropského projektu 7.rámce (7FW projekt DoubleNanoMem), čímž se etablovala mezi přední membránové skupiny spolupodílejících se na vývoji nových typů membránových materiálů, které představují průlom v dané oblasti a publikované práce mají velký ohlas v membránové komunitě. Pět nejvíce citovaných prací prof. Friesse, vzniklých díky projektu DoubleNanoMem, získalo dle WoS do února 2021 dohromady více než 700 citací.

prof. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D.

Prof. Ing. Miroslav Šoóš, Ph.D., absolvoval magisterské štúdium na Fakulte chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave v odbore Chemické inžinierstvo a riadenie procesov. Po ukončení doktorského štúdia v odbore Chemické inžinierstvo na STU Bratislava (2001) nastúpil na ETH Zurich na pozíciu výskumníka a neskoršie na pozíciu odborného asistenta. Po dobu jeho pôsobení na ETH Zurich bol zodpovedný za riešenie celej rady vedeckých projektov zameraných na prípravu poréznych materiálov a ich použitie pri separácii biomolekúl, modelovanie viacfázového toku v miešaných aparátoch ako aj vybudovanie biolaboratória zameraného na štúdium a optimalizáciu podmienok pro kultivovanie buniek produkujúcich monoklonálne protilátky.

V roku 2015 sa habilitoval v odbore Chemické inžinierstvo na VŠCHT Praha, kde v súčasnej dobe vedie Laboratórium Bioinžinierstva a pokročilých funkčných materiálov. Je autorom, viac než 70 publikácií v impaktovaných časopisoch zameraných na nanotechnológie, nanomateriály, chemické inžinierstvo a bioinžinierstvo. Získané výsledky základného a aplikovaného výskumu prezentoval na viac ako 40 medzinárodných konferenciách. Je autorom niekoľkých kapitol v odborných knihách ako aj dvoch medzinárodných patentov.

doc. RNDr. Ing. Pavel Řezanka, Ph.D.

Vystudoval magisterské studium na FCHI VŠCHT (analytická chemie) a PřF UK (organická chemie). Na VŠCHT dále pokračoval v doktorském studiu a v roce 2014 se tam i habilitoval. Od roku 2019 působí na pozici proděkana pro vědu a výzkum. Věnuje se středoškolské mládeži ať už jako autor a recenzent úloh pro Chemickou olympiádu, tak jako organizátor Korespondenčního Semináře Inspirovaného Chemickou Tematikou.

S výzkumem začal v oblasti nanomateriálů, konkrétně nanočástic, po té ho rozšířil na separační techniky, konkrétně na chirální separace kapilární elektroforézou, a od roku 2018 se stal vedoucím Skupiny radioanalytických metod. Je spoluautorem více než 40 publikací v časopisech s impaktním faktorem, dvou patentů a školil několik desítek studentů ve všech formách vysokoškolského studia.

doc. Ing. Zdeněk Slouka, Ph.D.

Zdeněk Slouka získal v roce 2004 titul inženýr a o čtyři roky později titul Ph.D. v oboru chemické inženýrství na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze. V letech 2010 až 2014 absolvoval postdoktorský pobyt na americké univerzitě Notre Dame, kde se podílel na výzkumu mechanismu průniku malarických parazitů do červených krvinek a dále na vývoji DNA/RNA biosenzorů pro detekci patogenní bakterie Escherichia Coli a také miRNA spojené s výskytem karcinomu ústní dutiny.

Od roku 2015 působí jako učitel na Ústavu chemického inženýrství na Vysoké škole chemicko-technologické v Praze, od roku 2019 je vedoucím Laboratoře mikrochemického a biochemického inženýrství. V rámci této laboratoře řeší ZS vědecká témata spojená s mikrofluidními technologiemi. Tyto technologie používá v následujících oblastech výzkumu: (i) membránové separace s vnějším vloženým elektrickým polem, (ii) charakterizace iontově-výměnných systémů, (iii) inženýrství enzymových reakcí, (iv) elektrokinetické jevy, a (v) technologie pro tzv. diagnostiku v místě léčby (z anglického point-of-care diagnostics).

Ing. Marcela Dendisová, Ph.D.

Ing. Dendisová se od začátků studií na VŠCHT zaměřila na analytickou chemii a velmi brzy na využití spektroskopických technik ke studiu molekulárních vrstev na plasmonických površích. Po obhájení doktorského studia se na Ústavu fyzikální chemie podílí na výuce jednak fyzikální chemie teoreticky i prakticky v laboratořích a jednak spektroskopických, mikroskopických a nanoskopických technik v dalších stupních studia.

Již během doktorského studia se účastnila řady konferencí s vlastními příspěvky, kde získávala cenné kontakty pro budoucí spolupráce. Spektroskopické techniky mají nesmírnou výhodu, že je lze aplikovat na jakékoli vzorky z různých výzkumných oblastí. Díky tomu je součástí různorodých výzkumných projektů. Ve svém výzkumu se zaměřuje na vývoj a využití plasmonických mikro a nanostrukturovaných materiálů ke studiu adsorbovaných vrstev a procesů probíhajících na takových površích s mikro až nanometrickou přesností.

Ing. Alexandr Zubov, Ph.D.

Saša Zubov měl během svých doktorských studií (obhajoba 2014, VŠCHT Praha) jedinečnou možnost spolupracovat s firmou BASF na vývoji matematického modelu emulzní polymerace (jedna z metod výroby disperzí nanočástic), což byla náročná, ale velmi důležitá pracovní zkušenost. Léta 2015-2018 strávil jako postdoktorand na Dánské technické univerzitě (DTU), kde kromě administrace evropského projektu spolupracoval na několika různých projektech věnovaných modelování (čistírny odpadních vod, ampérometrické biosensory, průmyslové zpracování tuků/olejů, algoritmy pro kontrolu konzistence experimentálních termodynamických dat, výroba kompostovatelných plastů). Díky stáži na DTU si uvědomil, jak moc se na VŠCHT naučil, a proto se nakonec rozhodl vrátit zpět na svou alma mater.

Ve výzkumu se zabývá především procesním inženýrstvím a matematickým modelováním v souvislosti s: optimalizací a řízením průmyslových procesů, reakčně-transportními jevy a vývojem morfologie v nano/mikro-strukturovaných materiálech, polymeračním reaktorovým inženýrstvím a matematickým popisem morfologie. Většina řešených problémů by se dala popsat jako snaha o nalezení vztahu mezi podmínkami výrobního procesu, strukturou materiálu na nano/mikro-měřítku a jeho výslednými technickými vlastnostmi (anglicky "structure-property relationship").

Ing. Viola Tokárová, Ph.D.

Viola Tokárová obhájila svou disertační práci na VŠCHT Praha v roce 2014 v oboru chemické inženýrství. V letech 2015-2017 působila jako postdok na McGill Univerzitě v kanadském Montrealu, kde se zabývala bakteriálním pohybem a jeho využitím při řešení složitých matematických problémů (biokomputace) nebo při řešení dopravních problémů (biosimulace). V roce 2017 získala juniorský projekt GAČR a založila Laboratoř biomimetického inženýrství a působí jako odborný asistent na Ústavu chemického inženýrství, VŠCHT Praha.

Ve své výzkumné činnosti se zabývá propojením biomimetiky a principů chemického inženýrství. Biomimetika se zabývá porozuměním přírodních konceptů a technologických řešení, které byly v rámci evolučního procesu vytvářeny k zajištění konkurenceschopnosti různorodých organismů, a jejich převodem do nových aplikací. Laboratoř biomimetického inženýrství se aktivně zabývá přípravou tělu vlastních částic pomocí mikrofluidiky, tvorbou udržitelných antibakteriálních systémů a funkčních povrchů inspirovaných strukturou křídel hmyzu.

RNDr. Ivan Řehoř, Ph.D.

Ivan Řehoř vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK, poté působil jako vědecký asistent na UOCHB ve skupině Petra Cíglera (2010-2014). Následně odjel na posdoc na Utrecht University (2015-2017) jako Marie Currie fellow. Od roku 2018 působí na Ústavu chemického inženýrství VŠCHT.

Ve své skupině kombinuje chemické a litografické přístupy a tvoří interaktivní programovatelné hydrogelové mikročástice, které slouží například jako mikroskopičtí měkcí roboti, stavební jednotky umělých tkání, či jako in-vivo senzory.  

Absolventi oboru

Viktorie Čermochová

Viktorie je jedna z prvních absolventek bakalářského studio Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství. Studium ukončila s vyznamenáním a dále pokračovala cestou magisterského studia Chemického inženýrství. Během takřka celého studia působila v laboratoři Chobotix, pod vedením prof. Štěpánka, kde se také naučila programovat v jazyce LabVIEW. Její výzkumná práce během studia jí přinesla řadu umístění v soutěžích SVK a možnost studijních výjezdů do zahraničí, během kterých se zdokonalila v němčině a programování a navázala řadu cenných kontaktů. Po ukončení studia našla Viktorie uplatnění u nadnárodní společnosti National Instruments v Mnichově jako aplikační inženýrka. Zde se jí dostalo dalšího tréninku v LabVIEW. Nabyté dovednosti Viktorie dále využila v praxi jako programátorka u berlínské firmy Scienion, která se zabývá vývojem precizních dispenzních zařízení. Zde Viktorie nadále působí, nově na pozici produktové manažerky pro software.

Matěj Novák

Matěj je jedním z prvních absolventů oboru nano-mikro. V současnosti je členem výzkumného týmu v Laboratoři chemické robotiky prof. Františka Štěpánka, kde se věnoval výzkumu umělé chemotaxe a od roku 2015 nově vznikající oblasti využití 3D tisku ve farmaceutické formulaci. Na tomto tématu spolupracuje se společností Zentiva v rámci svých doktorských studií. Je řešitelem mnoha grantových projektů z oblasti 3D tisku, chemického inženýrství a farmaceutické formulace a vedoucím týmu bakalářských a magisterských studentů, zabývajících se podobnou tématikou. Jakožto reprezentant studentů také působí v radě výzkumného centra The PARC (Pharmaceutical applied research center), sdružujícího a koordinujícího vědecké projekty z českých i zahraničních univerzit a institucí. Během studia také absolvoval dvě zahraniční stáže, na Německé Universität Regensburg a Finské University of Helsinki.

Damian Gorný

Slovy Damiana: "Studium na VŠCHT připraví člověka na práci nejen v oboru chemie, ale připraví jej na téměř jakoukoliv práci. Obor NANO mě naučil kritickému myšlení či analyticky vyhodnocovat podněty, které v práci přicházejí každý den. Díky tomu, že nás naučili přemýšlet “out of box” vybočujeme na pracovním trhu a jsme zajímaví". Damian pracuje v IT jako tester programující automatické testy na zajištění kvality softwaru. Můžete ho slyšet přednášet na meetupech o testování nebo najít články o testování například na medium.com.

Kontaktní informace

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6
Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Kosek-low

Prof. Dr. Ing. Juraj Kosek

garant programu

✉Juraj.Kosek@vscht.cz
☏ +420 220 443 296

Svobodova-low

Hana Svobodová

referentka pro bakalářské studium

✉Hana2.Svobodova@vscht.cz
☏ +420 220 443 891

Copyright © Ondřej Kašpar 2021