Tematy projektów inżynierskich w Katedrze Inżynierii Biomedycznej w roku akademickim 2017/2018

Transkrypt

1 Projekt Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna studia międzywydziałowe współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Nr umowy UDA POKL /08 Tematy projektów inżynierskich w Katedrze Inżynierii Biomedycznej w roku akademickim 2017/2018 Tematy dla studentów specjalności "chemia w medycynie"

2 Zadania do wykonania Czujnik glukozy na bazie nanorurek TiO 2 z nanocząstkami Au Glucose sensor based on Titania Nanotubes with Au nanoparticles Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Mgr inż. Mariusz Szkoda Celem pracy jest wyznaczenie optymalnego składu elektrody TiO 2 /Au dla oznaczania glukozy bez użycia enzymów. Oba składniki: nanorurki TiO 2 i nanocząstki Au wytwarzane będą metodami elektrochemicznymi. 1. Przegląd literatury naukowej i patentowej dotyczącej zastosowania ditlenku tytanu z nanocząstkami Au do oznaczeń glukozy 2.Wytworzenie warstw elektrodowych TiO 2 /Au 3.Wyznaczanie optymalnej zawartości nanocząstek Au w oznaczaniu glukozy 1. Materiały dostępne w KChiTMF, 2. Ordered titanium templates functionalized by gold films for biosensing applications Towards non-enzymatic glucose detection, January 2017 Talanta 166, DOI /j.talanta Autor: Grochowska K, Śliwiński G, Szkoda M., Siuzdak K. Wymagana kreatywność i zaangażowanie oraz znajomość języka angielskiego

3 Pompa jonowa na jony wapnia CALCIUM IONIC PUMP Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Dr inż. Konrad Trzciński Celem pracy jest wykonanie projektu pompy jonowej dozującej jony metali ziem alkalicznych pod wpływem sygnału elektrycznego. Projekt dotyczy dozowania jonów wapnia Zadania do wykonania 1. Przegląd literatury naukowej i patentowej dotyczącej zastosowania polimerów elektroaktywnych do budowy pomp jonowych 2. Wykonanie projektu urządzenia z wykorzystaniem polimerów elektroaktywnych na podstawie danych literaturowych. 3. Przeprowadzenie testów wpływu przeciw-jonu na kinetykę transportu jonowego użytego polimeru PEDOT/PSS 4. Konstrukcja urządzenia prototypowego G. Inlet, Conducting Polymers A. Lisowska-Oleksiak, A. Kupniewska, Solid State Ionics 2003 Materiały dostępne w KChiTMF Wymagana kreatywność i zaangażowanie oraz znajomość języka angielskiego

4 Pompa jonowa na jony magnezu MAGNESIUM IONIC PUMP Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Dr inż. Konrad Trzciński Celem pracy jest wykonanie projektu pompy jonowej dozującej jony metali ziem alkalicznych pod wpływem sygnału elektrycznego. Projekt dotyczy dozowania jonów magnezu Zadania do wykonania 1. Przegląd literatury naukowej i patentowej dotyczącej zastosowania polimerów elektroaktywnych do budowy pomp jonowych 2. Wykonanie projektu urządzenia z wykorzystaniem polimerów elektroaktywnych na podstawie danych literaturowych. 3. Przeprowadzenie testów wpływu przeciw-jonu na kinetykę transportu jonowego użytego polimeru PEDOT/PSS 4. Konstrukcja urządzenia prototypowego G. Inlet, Conducting Polymers A. Lisowska-Oleksiak, A. Kupniewska, Solid State Ionics 2003 Materiały dostępne w KChiTMF Wymagana kreatywność i zaangażowanie oraz znajomość języka angielskiego

5 Otrzymywanie i charakterystyka anod nieorganicznych do baterii litowo-jonowych lub sodowo-jonowych dla zastosowań biomedycznych Synthesis and characterization inorganic anode material for lithiumion/sodium-ion batteries for biomedical applications Dr hab. inż. Andrzej Nowak Synteza i charakterystyka fizykochemiczna wraz z testami elektrochemicznymi materiałów elektrodowych w ogniwach litowojonowych lub sodowo-jonowych Zadania do wykonania 1. Przegląd literatury dotyczący materiałów anodowych w akumulatorach litowo-jonowych mających zastosowanie w biomedycynie 2. Synteza materiału elektrodowego 3. Charakterystyka pojemności ładunku w funkcji stosowanego natężenia prądu 4. Analiza otrzymanych wyników 1. A.P. Nowak, A. Lisowska-Oleksiak, K. Siuzdak, M. Sawczak, M. Gazda, J. Karczewski, G. Trykowski, Tin oxide nanoparticles from laser ablation encapsulated in a carbonaceous matrix a negative electrode in lithium-ion battery applications, RSC Advances 102 (2015) R. Latham, R. Linford, W. Schlindwein, Biomedical applications of batteries, Solid State Ionics 172 (2004) M. Wakihara, O. Yamamoto, Lithium Ion Batteries: Fundamentals and Performance, Wiley-VCH, Liczba wykonawców 2 Mile widziana znajomość języka angielskiego oraz podstawowa widza dotycząca działania akumulatorów.

6 Zadania do wykonania Badanie właściwości warstw receptorowych czujników optycznych do oznaczania jonów glinu(iii) w próbkach biologicznych Studies of the properties of receptor layers of optical sensors for the determination of aluminum(iii) ions in biological samples dr hab. inż. Ewa Wagner-Wysiecka Celem pracy jest przygotowanie warstw receptorowych czujników optycznych opartych na matrycach polimerowych oraz zbadanie ich odpowiedzi na obecność jonów glinu(iii). 1. Zebranie aktualnej literatury związanej z tematyką projektu (zasada działania warstw receptorowych czujników optycznych, sposoby unieruchomienia jonoforu i in., rola jonów glinu(iii) oraz metody oznaczania tego analitu w próbkach różnego pochodzenia, ze szczególnym uwzględnieniem próbek biologicznych) 2. Przygotowanie warstw receptorowych z zastosowaniem wyselekcjonowanego wcześniej barwnego jonoforu 3. Przeprowadzenie wstępnych jakościowych badań mających na celu określenie selektywności odpowiedzi 4. Określenie zależności pomiędzy zmianą barwy a stężeniem jonów glinu(iii) 5. Porównanie uzyskanych rezultatów z dostępnymi danymi literaturowymi i dyskusja otrzymanych wyników 1. Gründler P.: Chemical Sensors An Introduction for Scientists and Engineers. Springer-Verlag Berlin Heidelberg Xie X., Bakker E.: Ion selective optodes: from the bulk to the nanoscale. Anal. Bioanal. Chem. 407 (2015) Mistlberger G., Crespo G., Bakker E.: Ionophore-Based Optical Sensors. Ann. Rev. Anal. Chem., 7 (2014) Shoora S.K., Jain A.K., Gupta V.K., A simple Schiff base based novel optical probe for aluminium(iii) ions. Sens. Actuator, B-Chem. 216, (2015) Siriangkhawut W., Khanhuathon Y., Chantiratikul P., Ponhong K., Grudpan, K., A Green Sequential Injection Spectrophotometric Approach Using Natural Reagent Extracts from Heartwood of Ceasalpinia sappan Linn. for Determination of Aluminium. Anal. Sci., 32 (2016) Aktualne pozycje z literatury o międzynarodowym zasięgu wybrane na podstawie przeglądu bazy Chemical Abstracts

7 Otrzymywanie i badanie właściwości warstw receptorowych miniaturowych czujników optycznych Obtainment and studies of properties of receptor layers of miniaturized optical sensors dr inż. Natalia Łukasik Celem pracy jest otrzymanie stabilnych nanosfer zawierających receptor chromo- i/lub fluorogeniczny zapewniających rozpoznawanie wybranych jonów o znaczeniu biomedycznym. Zadania do wykonania 1. Przegląd aktualnej literatury na temat nanoczujników optycznych. 2. Otrzymanie emulsji jonoselektywnych zawierających chromoi/lub fluorojonofor. 3. Wizualna ocena możliwości zastosowania otrzymanych układów do rozpoznawania wybranych jonów o znaczeniu biologicznym. 4. Wyznaczenie parametrów charakteryzujących materiał czujnikowy takich jak: granica wykrywalności, selektywność, zakres liniowej odpowiedzi. 1. X. Xie, A. Gutiérrez, V. Trofimov, I. Szilagyi, T. Soldati, E. Bakker, Anal. Chem. 87, 2015, J. Zhai, E. Bakker, Analyst 141, 2016, Z. Jarolimova, M. Vishe, J. Lacour, E. Bakker, Chem. Sci. 7, 2016, 525.

8 Synteza i charakterystyka lariatowych azobenzokoron Synthesis and characterization of lariat azobenzocrown ethers dr hab. inż. Elżbieta Luboch, prof. nadzw. PG - Celem pracy jest otrzymanie na drodze syntezy nowych pochodnych azobenzokoron o charakterze lariatowym i zbadanie wpływu struktury łańcucha bocznego na właściwości jonoforowe pochodnych azobenzokoron w czujnikach chemicznych selektywnych na kationy litowców. Zadania do wykonania 1. Przegląd literatury dotyczącej: związków makrocyklicznych, lariatowych eterów koronowych, azobenzokoron ich syntezy i właściwości oraz czujników chemicznych. 2. Zaprojektowanie i otrzymanie na drodze syntezy nowych pochodnych azobenzokoron o różnej konstytucji łańcucha bocznego. 3. Charakterystyka uzyskanych związków chemicznych metodami spektroskopowymi i potwierdzenie ich struktury. 4. Wstępne zbadanie właściwości jonoforowych otrzymanych pochodnych w czujnikach chemicznych, głównie potencjometrycznych. 1. Luboch E., Materiały sensorowe o makrocyklicznej budowie. Synteza benzokoron oraz azobenzokoron. Zależność: struktura a właściwości jonoforowe, Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej, CHEMIA Nr 54, Gdańsk Syntetyczne receptory jonowe. Seria Chemia supramolekularna, pod redakcją Schroedera G., Betagraf P.U.H., Poznań Brzózka Z., Wróblewski W.: Sensory chemiczne, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa Publikacje opiekuna pracy dotyczące zbliżonej tematyki. Student powinien wykazywać zainteresowanie przede wszystkim syntezą organiczną ale także metodami identyfikacji związków organicznych oraz elektrochemią.

9 Związki samoemulgujące charakterystyka i zastosowanie w produktach kosmetycznych Self-emulsifying compounds - characteristics and application in cosmetic products Dr inż. Patrycja Szumała j.w. Charakterystyka wybranych związków wykazujących właściwości samoemulgujące i ich zastosowanie w produktach kosmetycznych. Zadania do wykonania Opracowanie własnej kosmetycznej bazy samoemulgującej: - dobór składników bazy (mieszaniny emulgatorów), - dobór pozostałych składników emulsji kosmetycznej, - sporządzenie emulsji kosmetycznych i określenie ich stabilności, właściwości sensorycznych i aplikacyjnych. 1. B. Zanchetta, M.V. Chaud, M. H. Andrade Santana, Self-Emulsifying Drug Delivery Systems (SEDDS) in Pharmaceutical Development, J Adv Chem Eng, 2015, 5, Martini M.C., Kosmetologia i farmakologia skóry, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Wyd. I, Warszawa Barel A., Paye M., Maibach H., Handbook of Cosmetic Science and Technology, wyd. III, Londyn, Informa Health Care,

10 Zdolność soli żółciowych do solubilizacji substancji hydrofobowych The bile salts ability to solubilize hydrophobic substances Dr inż. Ilona Kłosowska-Chomiczewska Celem pracy będzie zbadanie zdolności soli żółciowych do solubilizacji substancji o różnej hydrofobowości Zadania do wykonania 1. Przegląd aktualnego stanu wiedzy w temacie 2. Zbadanie wpływu rodzaju i stężenia soli żółciowej na efektywność solubilizacji substancji o różnej hydrofobowości 3. Opracowanie danych eksperymentalnych i sformułowanie wniosków 4. Przygotowanie pracy inżynierskiej na podstawie zebranych danych i otrzymanych wyników. Publikacje i monografie polsko- i anglojęzyczne z ostatnich 15 lat. Brak Bioceluloza i jej oddziaływania z solami żółciowymi Biocellulose and its interactions with bile salts Dr inż. Ilona Kłosowska-Chomiczewska Celem pracy będzie określenie możliwości zastosowania biocelulozy jako substancji spowalniającej trawienie tłuszczu Zadania do wykonania 1. Przegląd aktualnego stanu wiedzy w temacie 2. Zbadanie wpływu biocelulozy na kinetykę trawienia tłuszczu w obecności soli żółciowych 3. Opracowanie danych eksperymentalnych i sformułowanie wniosków 4. Przygotowanie pracy inżynierskiej na podstawie zebranych danych i otrzymanych wyników. Publikacje i monografie polsko- i anglojęzyczne z ostatnich 15 lat. Brak

11 Jakość zdrowotna kapsułkowanych preparatów farmaceutycznych zawierających niezbędne nienasycone kwasy tłuszczowe Quality of encapsulated pharmaceutical preparations containing essential fatty acids Dr inż. Agnieszka Głowacz-Różyńska Celem pracy będzie analiza dostępnych na polskim rynku preparatów farmaceutycznych zawierających oleje bogate w NNKT pod kątem ich jakości oraz zawartości szkodliwych dla zdrowia zanieczyszczeń Zadania do wykonania 1. Przegląd literatury dotyczącej tematu pracy 2. Zbadanie podstawowych parametrów jakościowych preparatów farmaceutycznych 3. Określenie zawartości zanieczyszczeń (m.in. chloropropanoli) w badanych preparatach 4. Zebranie i opracowanie wyników pracy doświadczalnej, przygotowanie pracy inżynierskiej na podstawie zebranych danych Specjalistyczna, najnowsza literatura dotycząca tematu (publikacje, monografie) polsko i anglojęzyczna, patenty krajowe i zagraniczne

12 Ocena jakości i bezpieczeństwa zdrowotnego olejów roślinnych stosowanych jako suplementy diety Evaluation of quality and health safety of vegetable oils used as dietary supplements Dr inż. Agnieszka Głowacz-Różyńska Celem pracy będzie analiza jakości i składu olejów roślinnych komercyjnie dostępnych na rynku spożywczym i farmaceutycznym jako suplementy diety w różnej formie (płynne oleje surowe, mieszanki olejów, kapsułki, mikrokapsułki etc.) Zadania do wykonania 1. Przegląd literatury dotyczącej tematu pracy 2. Określenie podstawowych parametrów jakościowych badanych olejów oraz ich składu (w tym również skład kwasów tłuszczowych) 3. Określenie zawartości zanieczyszczeń w olejach oraz zbadanie ich stabilności oksydatywnej 4. Zebranie i opracowanie wyników pracy doświadczalnej, przygotowanie pracy inżynierskiej na podstawie zebranych danych Specjalistyczna, najnowsza literatura dotycząca tematu (publikacje, monografie) polsko i anglojęzyczna, patenty krajowe i zagraniczne