prof. dr hab. inż. Bogusław Baś - kierownik zespołu | bas@agh.edu.pl | 12 617 2529 | bud. A-3 / pok. 408 |
dr inż. Katarzyna Fendrych | fendrych@agh.edu.pl | 12 617 4753 | bud. A-3 / pok. 415 |
dr inż. Katarzyna Jedlińska | jedlinska@agh.edu.pl | 12 617 2529 | bud. A-3 / pok. 408 |
mgr inż. Justyna Lipińska – doktorant (projekt FCB) | justyna.lipinska@agh.edu.pl | ||
mgr Maria Madej – doktorant UJ (projekt FCB) | marysia.madej@doctoral.uj.edu.pl | ||
mgr inż. Radosław Porada – doktorant (projektu FCB) | rporada@agh.edu.pl |
Projektowanie systemów pomiarowych dla elektrochemii i elektroanalizy chemicznej zainicjowali na Wydziale profesorowie Edward Görlich i Zygmunt Kowalski w latach 60. ub. w. Do szczególnych osiągnięć zespołu zaliczyć należy systemy analizy procesowej składu chemicznego elektrolitów (Patenty: WO 02/18926 A1, PL 189 426, P342 328 A1), wdrożone w hutach miedzi KGHM Polska Miedź S.A., a także w Niemczech, USA, Kanadzie i Australii. Aktualnie nasze prace koncentrują się na modernizacji hardware wielofunkcyjnych analizatorów i różnych stanowisk badawczych produkowanych przez firmę mtm anko w Krakowie. Projektujemy także specjalistyczne interfejsy pomiarowe i stanowiska do nauczania elektrochemii.
Kilkudziesięciu lat sięgają tradycje projektowania i wytwarzania czujników elektrochemicznych. Elektroda rtęciowa o kontrolowanej powierzchni kropli (US Patent No 165599) została wdrożona do produkcji seryjnej przez firmę BASi USA. Opracowana w naszym zespole odnawialna błonkowa elektroda rtęciowa (Patent PL 213750 B1) jest produkowana przez firmę mtm anko. Wspólnie z Wydziałem Chemii UMCS realizujemy projekt uniwersalnego czujnika bazującego na efekcie „cap-pair” (zastrzeżenie P.433189). Alternatywą dla czujników rtęciowych jest projekt czujnika z odnawialnym filmem galinstanu (Patent P.426464). W kręgu naszych zainteresowań są także czujniki wytwarzane z metali szlachetnych (Ag, Au, Bi, Ir, Pt), materiałów węglowych (GC, grafit, nanostruktury) i ceramiki przewodzącej (TiC, TiN, SiC) oraz czujniki z sfunkcjonalizowaną warstwą węglowo-zeolitowego kompozytu w osnowie polimeru. Do budowy czujników stosujemy także 2D i 3D struktury metaloorganiczne (MOF). Prace w tym zakresie prowadzimy w kooperacji z Wydziałem Chemii UJ. Innym przykładem rozwiązań są dyskowe elektrody modyfikowane warstwą dietoksydimetylosilanu (DMS), trietoksymetylosilanu (TriMS), tetrametylodisiloksanu (TMS) oraz akrylonitrylu (AKN) osadzaną chemicznie z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmowym (PECVD). Prace te prowadzimy wraz z zespołem prof. J. Tyczkowskiego z Politechniki Łódzkiej. Koncepcje czujników wytwarzanych na bazie silseskwioksanów drabinkowych tzw. „czarnych szkieł” o strukturze oksywęglika krzemu (Si-O-C) rozwijamy we współpracy z zespołem prof. M. Sitarza z WIMiC. Oprócz poszukiwań nowych sfunkcjonalizowanych materiałów elektrodowych i alternatywnych metod modyfikacji powierzchni elektrod zajmujemy się także automatyzacją czujników, która obejmuje m.in. mechaniczne i elektrochemiczne sposoby regeneracji i aktywacji elektrod. W kręgu naszych zainteresowań są zarówno klasyczne makro- i mikroelektrody o różnej geometrii (dysk, cylinder, pierścień, pasmo), czujniki wieloelektrodowe jak i kompletne hybrydowe ogniwa pomiarowe. Opracowane przez nas oryginalne algorytmy zaawansowanej interpretacji widm elektrochemicznych umożliwiają standaryzację wytworzonych czujników oraz dogłębne studiowanie procesów elektrodowych.
Fundamentalne znaczenie w pracach zespołu odgrywają oryginalne metody elektroanalizy chemicznej, w tym nowe metody oznaczania metali ciężkich (Bi, Cd, Cr, Cu, In, Pb, Tl, Zn), pierwiastków strategicznych (Co, Mo, Ni, Pd, Pt, Ir) oraz leków i witamin, w różnych elementach środowiska oraz w materiałach biologicznych. Badania nad zanieczyszczeniem wód powierzchniowych i ścieków komunalnych lekami psychotropowymi i ich metabolitami prowadzimy we współpracy z grupą badawczą prof. J. Kochanej z Wydziału Chemii UJ. Wraz z zespołem prof. A. Nosal-Wiercińskiej z Wydziału Chemii UMCS podjęliśmy próby analizy szlaków metabolicznych leków przeciw białaczkowych celem przedłożenia mechanistycznego modelu przebiegu leczenia i ich toksycznego działania na organizm ludzki. Z zespołem prof. W. Opoki z Wydziału Farmacji CM UJ współpracujemy w zakresie elektrochemicznych systemów monitoringu in situ przy produkcji żywności funkcjonalnej. W ramach konsorcjum naukowego WIMiC AGH - Collegium Medicum UJ - Uniwersyteckie Centrum Medycyny Weterynaryjnej UJ-UR realizujemy projekt badawczy, którego głównym celem jest wyjaśnienie roli bakterii i ich metabolitów w procesie karcynogenezy jelita grubego. Klasyfikujemy m.in. bakterie kolonizujące przewód pokarmowy człowieka pod względem efektywności produkcji witaminy K2-MK7 oraz witamin z grupy B. W oparciu o linie nowotworowe ludzkiego nabłonka jelitowego oraz linie makrofagowe prowadzimy badania nad zjawiskiem apoptozy, nekrozy, sekrecji prostaglandyn oraz cytokin odczynu zapalnego (TNF-α, IL-6, IL-8, INF-γ, IL-12) z udziałem naturalnych i syntetycznych form witaminy K2 i B. Przeciwzapalne i antynowotworowe działanie syntetycznych i naturalnych ekstraktów witamin K i B testujemy na mysim modelu raka jelita grubego. Ponieważ patogeny bakterii jelitowych mogą się przedostawać do światła trzustki i wywoływać ostre stany zapalne (OZT) zamierzamy w tym kierunku sklasyfikować szczepy bakterii wyizolowane od pacjentów z ciężkim OZT. W ramach konsorcjum z Wydziałem Lekarskim CM UJ, zamierzamy wyjaśnić biologiczną rolę metabolitów gazowych (CH4, H2, H2S, NO i SO2) uwalnianych do trzustki m.in. przez pałeczki jelitowe Enterobacteriaceae.
Działania ostatnio podejmowane przez zespół dotyczą oryginalnych koncepcji biomimetycznych elektrod i hybrydowych systemów bioelektrokatalitycznych typu GC/polimer/biofilm/CNMs/MeNPs przeznaczonych do konwersji CO2 w płynne i gazowe paliwa. Jako modyfikatory powierzchni elektrod zamierzamy stosować zewnątrzkomórkowe substancje polimeryczne (EPS) wytwarzane przez różne szczepy bakterii, domieszkowane nanocząstkami metali (Pd, Pt, Ru), bimetali (PtRu) i nanomateriałami węglowymi (nanorurki, nanorogi i nanocebulki węglowe).
Efektem współpracy w ramach 7 PR UE Accelerated Discovery of Alloy Formulations using Combinatorial Principles (ACCMET) ID: FP7-NMP-2010-LARGE-4, 263206, Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) jest kompletne stanowisko do monitorowania procesów korozji elektrochemicznej stopów metali specjalnego przeznaczenia. Współpracując z grupą prof. Andrzeja Lewenstama (Åbo Akademia University w Turku, Finlandia) opracowaliśmy system pomiarowy (Patent PL 222680 B1) do badania transportu jonów i cząstek leków przez jonowymienne membrany oraz żywe błony komórkowe, stymulowane podanym lekkim i impulsem elektrycznym. Z grupą badawczą profesorów R. Metelki i K. Vytřasa z University of Pardubice współpracujemy w zakresie odnawialnych błonkowych i stałych czujników amalgamatowych (S. Smarzewska, R. Metleka, B. Baś, K. Vytřas, Review Article: Recent Applications of Silver Amalgam Electrodes for Analysis of Pharmaceuticals and Vitamins, Current Medicinal Chemistry 25(33) (2018) 4138–4151; K. Morawska, K. Jedlińska, S. Smarzewska, R. Metelka, W. Ciesielski, D. Guziejewski, Analysis and DNA interaction of the profluralin herbicide, Environmental Chemistry Letters 17(3) (2019) 1359–1365). Projekty modyfikowanych czujników kompozytowych z ciekłym lepiszczem (tzw. elektrod pastowych) realizujemy we współpracy z prof. V. Ivanovskim z Vitebsk State University (V. N. Festinger, K. Morawska, V. Ivanovski, M. Ziąbka, K. Jedlińska, W. Ciesielski, S. Smarzewska, Comparative electroanalytical studies of graphite flake and multilayer graphene paste electrodes, Sensors 20(6) 2020 no. 1684).
Radosław Porada – II miejsce w ogólnopolskim konkursie prac aplikacyjnych z okazji 75-lecia firmy Metrohm (2019)
Radosław Porada – II miejsce w XX edycji konkursu na najlepszą pracę dyplomową „Diamenty AGH” w kategorii prac teoretycznych (2019)
Bogusław Baś – nominacja do Polskiej Nagrody Inteligentnego Rozwoju - Naukowiec Przyszłości edycja 2019
Bogusław Baś – Przewodniczący Zespołu Elektroanalizy Komitetu Chemii Analitycznej PAN (2020)
Radosław Porada – Sekretarz Zespołu Elektroanalizy Komitetu Chemii Analitycznej PAN (2020)
Maria Madej – laureatka projektu „Inicjatywa Doskonałości - Uczelnia Badawcza UJ” (2020)
Wyróżnienie Dyrektora NCN z tytułu wzorowego rozliczenia projektu badawczego z konkursu OPUS 16
Projekt NCN OPUS16 Nr. DEC-2018/31/B/NZ6/02472 pt. Rola bakterii jelitowych uwalniających witaminę K2-MK7 w procesie karcynogenezy jelita grubego (okres realizacji: 24.07.2019 - 23.07.2022r.) realizowany w ramach konsorcjum naukowego Uniwersytet Jagielloński, Collegium Medicum Wydział Lekarski (Lider) i Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Uniwersytet Jagielloński – Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Uniwersyteckie Centrum Medycyny Weterynaryjnej UJ-UR (kwota dofinansowania: 1 400 000 zł).
Projekt NCN OPUS20 pt. Wpływ mikrobioty jelitowej uwalniającej metabolity gazowe na zaostrzenie klinicznych objawów ostrego zapalenia trzustki. Projekt zgłoszony w ramach konsorcjum naukowego Uniwersytet Jagielloński, Collegium Medicum Wydział Lekarski (Lider), Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki (Partner) (kwota dofinansowania: 1 800 720 zł).