Modyfikacja powierzchni stopów tytanowych do implantów

Transkrypt

1 Modyfikacja powierzchni stopów tytanowych do implantów Surface modification of titanium alloys for implants Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Dr inż. Mariusz Szkoda Celem pracy jest wytworzenie porowatych warstw anodowych na stopach tytanu wykorzystywanych w implantach. Badane będą stopy otrzymane metodą selektywnego topienia laserowego (ang. Alloy by Selective Laser Melting) o przeznaczeniu do zastosowań w układach kostnych. Porowate struktury powierzchniowe wytwarzane będą drodze elektrolizy w procesie anodowym. Rozwinięta powierzchnia implantu ma na celu zwiększenia aktywności osteoblastów. 1.Przegląd literatury naukowej i patentowej dotyczącej zastosowania stopów tytanowych w zastosowaniach medycznych i modyfikacji ich powierzchni 2.Przeprowadzenie anodyzacji kształtek stopowych w elektrolitach wodnych o różnej zawartości związków kompleksujących jony tytanu. 3. Badania mikroskopowe powierzchni anodyzowanych próbek otrzymanych warstw porowatych metodą skaningowej mikroskopii elektronowej. 4. Opracowanie wyników w postaci projektu dyplomowego. 1. Xuanyong Liu et al. Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Materials Science and Eng. 47(3-4) (2004) Roy P., Berger S., Schmuki P.: TiO 2 Nanotubes: Synthesis and Applications. Angew. Chem. Int. Ed., 50(2011) Seramak T., Zasińska K., Zieliński A., Andryskowski J., Andryskowska-Ignaczak A., Motyl M.: Prosthetic Elements Made of the Ti-13Zr-13Nb Alloy by Selective Laser Melting. First optimization of the process parameters, Advances in Materials Science, 17 3(53) (2017) Wymagana kreatywność i zaangażowanie oraz znajomość języka angielskiego 1

2 Anoda glukozowego bioogniwa paliwowego Anode for glucose biofuel cell Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Dr inż. Mariusz Szkoda Celem pracy jest wykonanie projektu ogniwa glukozowego z katalizatorem reakcji utlenienia glukozy. Tego typu ogniwa mogły by być wykorzystywane do zasilania implantów. Praca dotyczy głównie badania aktywności elektrodowej materiału anodowego. 1.Przegląd literatury naukowej i patentowej dotyczącej zastosowania bioogniw glukozowych 2.Wykonanie projektu urządzenia z wykorzystaniem anody nie zawierających enzymów 3.Przeprowadzenie testów elektrochemicznych pracy anody 4. Opcjonalnie - konstrukcja urządzenia prototypowego z komercyjną katodą redukcji tlenu 5. Opracowanie projektu dyplomowego 1.Serge Cosnier et al. Electrochem, Commm. Towards glucose biofuel cells implanted in human body for powering artificial organs: Review. Electrochem. Com Benjamin Rapaport et al. A glucose fuel cell for implantable brainmachine interfaces PLoS One. 7(6) (2012)e R.A. Bullen, Walsh et al, Biofuel cell and their development Biosensors and Bioelectronics, 21 (2006) Wymagana kreatywność i zaangażowanie oraz znajomość języka angielskiego. 2

3 Fotoelektrokatalityczne usuwanie diklofenaku z wody Photoelectrocatalytic removal of diclofenac from water Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Dr inż. Mariusz Szkoda Celem pracy jest wykonanie projektu układu ogniwa fotokatalitycznego z katalizatorem reakcji utlenienia diklofenaku 1.Przegląd literatury naukowej i patentowej dotyczącej zastosowania ogniw fotoelekrochemicznych do usuwania substancji organicznych 2.Wykonanie projektu urządzenia z wykorzystaniem elektrod półprzewodnikowych TiO 2 z ko-katalizatorem 3.Przeprowadzenie testów w ogniwie fotoelektrochemicznym 4. Konstrukcja prototypowego urządzenia. 5. Opracowanie projektu dyplomowego. 1. Pharmaceuticals in drinking water WHO Report maceuticals_ pdf 2. Graig A. Grimes, Oomman K. Varghese, Sudhir Ranjan, Light Water Hydrogen, Springer Verlag Y. Cui et al. Kinetics of photoelectrocatalytic degradation of diclofenac using N, S CO-doped TiO 2 nano-crystallite decorated TiO 2 nanotube arrays photoelectrode. Environment Protection Engineering 44(2) (2018) Wymagana kreatywność i zaangażowanie oraz znajomość języka angielskiego. 3

4 -2 Akumulatory litowo-jonowe do pomp insulinowych Lithium-ion batteries for insulin pumps Dr hab. inż. Andrzej Nowak Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Celem pracy jest konstrukcja akumulatora litowo-jonowego do zasilania przenośnych pomp insulinowych 1. Konstrukcja akumulatora litowo-jonowego 2. Testy polaryzacyjne akumulatora 1. A. Czerwiński, Akumulatory, baterie, ogniwa, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, M. Wakihara, O. Yamamoto, Lithium Ion Batteries Fundamentals and Performance, WILEY-VCH, G. Postoia, Lithium Batteries. New Materials, Developments and Perspectives, Elsevier,

5 Amidowe pochodne kwasu 2,6-pirydynodikarboksylowego w warstwach receptorowych czujników optycznych do diagnostyki zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej Amide derivatives of 2,6-pyridinedicarboxylic acid in receptor layers of optical sensors for the diagnosis of acid-base disorders Dr hab. inż. E. Wagner-Wysiecka Celem pracy jest zbadanie właściwości kwasowo-zasadowych wybranej amidowej pochodnej kwasu 2,6-pirydynodikarboksylowego w roztworze oraz po unieruchomieniu na stałym podłożu (ewentualnie w warstwie polimerowej). Celem jest również określenie przydatności skonstruowanych warstw receptorowych jako elementów czujników optycznych do potencjalnego zastosowania w diagnostyce zaburzeń równowagi kwasowo-zasadowej. 1. Zebranie aktualnej literatury związanej z tematyką projektu (m.in. charakterystyka równowagi kwasowo-zasadowej i diagnostyka jej zaburzeń, zasada działania warstw receptorowych czujników optycznych, sposoby unieruchomienia jonoforu i in., zastosowanie czujników optycznych w diagnostyce zaburzeń gospodarki kwasowozasadowej) 2. Określenie właściwości kwasowo-zasadowych wybranego związku w roztworze z zastosowaniem spektrofotometrii UV-Vis 3. Przygotowanie warstw receptorowych z zastosowaniem wyselekcjonowanego barwnego jonoforu 4. Przeprowadzenie wstępnych jakościowych badań mających na celu określenie selektywności odpowiedzi 5. Określenie zależności: zmiana barwy a ph dla przygotowanych warstw receptorowych 6. Porównanie 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) Aktualne pozycje z literatury o międzynarodowym zasięgu wybrane na podstawie przeglądu bazy Chemical Abstracts 5

6 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 i 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 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 6

7 Optyczne materiały czujnikowe, oparte na nanosferach, do wykrywania jonów o znaczeniu biologicznym otrzymywanie i badanie właściwości Optical sensor materials, based on nanospheres, for recognition of ions of biological importance obtainment and studies of properties Dr inż. Natalia Łukasik Celem projektu jest otrzymanie stabilnych, barwnych nanostruktur zawierających receptor zapewniający efektywne rozpoznawanie ważnych biologicznie jonów w roztworach wodnych. 1. Otrzymanie nanosfer i określenie ich rozmiarów oraz stabilności. 2. Wizualna ocena efektywności rozpoznawania jonów przez otrzymane układy w środowisku wodnym. 3. Określenie podstawowych parametrów pracy materiału czujnikowego, np. granicy wykrywalności, czasu odpowiedzi 1. X. Xie, A. Gutie rrez, 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,

8 Określenie właściwości spektralnych wybranych pochodnych 1-nitro-9-aminoakrydyny Determination of spectral properties of selected 1-nitro-9-aminoacridine derivatives Dr hab. inż. Iwona Gabriel - Celem pracy jest zbadanie właściwości spektralnych pochodnych 1-nitro- 9-aminoakrydyny, związków o potencjalnych właściwościach przeciwdrobnoustrojowych i przeciwnowotworowych. Projekt pracy przewiduje m.in. wykonanie widm absorpcyjnych UV/VIS i emisyjnych wybranych pochodnych 1-nitro-9- aminoakrydyny w rozpuszczalnikach organicznych oraz wodnych; porównanie ich właściwości spektralnych; analizę zależności zarejestrowanych widm absorpcyjnych/emisyjnych od budowy cząsteczek. 1. Principles of Fluorescence Spectroscopy, Joseph R. Lakowicz, Third Edition, 2006 Springer 2. Podstawy spektroskopii molekularnej, Kęcki Zbigniew Wydawnictwo Naukowe PWN, Wydanie 4, Warszawa Molecular Fluorescence: Principles and Applications, Bernard Valeur, 2nd Edition, 2001 Wiley VCH Verlag GmbH 4. Wainwright M. Acridine-a neglected antibacterial chromophore. J Antimicrob Chemother (1): Shiraz A. Markarian Gohar A. Shahinyan, (2015) The effect of dimethylsulfoxide on absorption and fluorescence spectra of aqueous solutions of acridine orange base. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, Volume 151 (5):

9 Brak Solubilizacja olejów jadalnych w roztworach soli żółciowych Eadible oil solubilization in bile salts solutions Dr inż. Ilona Kłosowska-Chomiczewska Celem pracy jest zbadanie zdolności soli żółciowych do solubilizacji olejów jadalnych w symulowanych warunkach trawienia jelitowego 1. Przegląd aktualnego stanu wiedzy w temacie 2. Zbadanie wpływu rodzaju i stężenia soli żółciowej na efektywność solubilizacji substancji oleju jadalnego 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, m.in.: 1. Maldonado-Valderrama, Julia, et al. "The role of bile salts in digestion." Advances in colloid and interface science (2011): Madenci, D., and S. U. Egelhaaf. "Self-assembly in aqueous bile salt solutions." Current Opinion in Colloid & Interface Science (2010): Minekus, M., et al. "A standardised static in vitro digestion method suitable for food an international consensus." Food & function 5.6 (2014): Wiedmann, Timothy Scott, and Lamya Kamel. "Examination of the solubilization of drugs by bile salt micelles." Journal of pharmaceutical sciences 91.8 (2002): Neiderhiser, Dewey H., and Harold P. Roth. "Cholesterol solubilization by solutions of bile salts and bile salts plus lecithin." Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine (1968):