prof. dr hab. inż. Antoni Pietrzykowski Warszawa, 31 sierpnia 2016 r. Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "prof. dr hab. inż. Antoni Pietrzykowski Warszawa, 31 sierpnia 2016 r. Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny"

Miłosz Cichoń
8 lat temu
Przeglądów:

1 prof. dr hab. inż. Antoni Pietrzykowski Warszawa, 31 sierpnia 2016 r. Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny Ocena pracy doktorskiej mgr Marty Podgórskiej pt.: Synteza i charakterystyka biomimetycznych materiałów kompozytowych dla zastosowań w inżynierii tkankowej kości Przedstawiona mi do oceny praca doktorska Pani mgr Marty Podgórskiej została wykonana w Zespole Chemii Bionieorganicznej i Biomedycznej, Wydziału Chemii Uniwersytetu Wrocławskiego pod kierunkiem prof. dr hab. Piotra Soboty oraz pod opieką dr. Łukasza Johna, jako promotora pomocniczego. Projektowanie i synteza nowych materiałów mających zastosowanie w wielu dziedzinach (medycyna, elektronika, nowe źródła energii itp.) wytycza współczesne kierunki rozwoju chemii i inżynierii materiałowej. Jednym z najważniejszych wyzwań dla chemików jest synteza biokompatybilnych i bioaktywnych materiałów mających zastosowanie w medycynie. Pani mgr Marta Podgórska w ramach swojej pracy doktorskiej postanowiła otrzymać i scharakteryzować nowe materiały o potencjalnych zastosowaniach jako implantów układu kostnego. Realizacja tak wytyczonych celów miała w znacznym stopniu poszerzyć dotychczasową wiedzę na temat możliwości połączenia różnych komponentów w jeden materiał, którego właściwości biochemiczne i mechaniczne byłyby zbliżone do naturalnej kości. Podjęcie przez panią mgr Podgórską tak zaplanowanych badań uznaję za przedsięwzięcie ważne i w pełni uzasadnione. Rozprawa napisana jest w układzie klasycznym. Składa się ze wstępu, przeglądu literatury, określenia celu i zakresu pracy, części eksperymentalnej, opisu i dyskusji wyników badań własnych, podsumowania oraz spisu cytowanej literatury. W półtorastronicowym wstępie Autorka podaje ogólne założenia pracy, które następnie precyzuje w rozdziale zatytułowanym Cel i zakres pracy. Rozdział ten

2 jest poprzedzony 42-stronicowym przeglądem literatury związanej z tematyką pracy. Na przegląd literatury składa się pięć głównych podrozdziałów. Pierwszy z nich to charakterystyka i omówienie zastosowań biomateriałów, jako implantów tkanki kostnej. W drugim podrozdziale Doktorantka prezentuje podstawowe wiadomości na temat materiałów kompozytowych. Trzeci podrozdział to obszerne omówienie metod otrzymywania i właściwości trójwymiarowych rusztowań będących podstawową formą implantów tkanki kostnej. Podrozdział czwarty poświęcony jest metodom modyfikacji materiałów kompozytowych. W ostatnim podrozdziale Doktorantka przedstawia stosowane przez nią niesteroidowe leki przeciwzapalne: ibuprofen, meloksykam i paracetamol. Część literaturową pracy oceniam bardzo pozytywnie. Prezentuje ona aktualny stan wiedzy w dziedzinie leżącej w sferze zainteresowań Doktorantki i stanowi dobrą podstawę, jako punkt wyjścia dla badań własnych. W tej części rozprawy zacytowano 109 pozycji literaturowych z ogólnej liczby 124 cytowanych w całej pracy. Część eksperymentalna pracy liczy 16 stron. Zawiera ona metody analityczne i pomiarowe, które Doktorantka stosowała do identyfikacji i charakterystyki otrzymanych materiałów. Główna część tego rozdziału to opis syntez materiałów kompozytowych, metod ich funkcjonalizowania związkami krzemu, sposobów wprowadzania leków oraz metod ich uwalniania z otrzymanych materiałów. Wyniki i dyskusję badań własnych Autorka prezentuje i omawia w liczącej 48 stron Dyskusji wyników, podzielonej na trzy główne części. Pierwsza część badań własnych Doktorantki poświęcona jest syntezie i charakterystyce materiałów kompozytowych będących kopolimerami o różnej zawartości monomerów winylotrietoksysilanu (TEVS) i metakrylanu 2-hydroksyetylu (HEMA). Otrzymane kompozyty analizowano na podstawie widm w podczerwieni, badań termicznych DSC i TGA, a następnie badano ich trwałość w buforach fosforanowych o ph 6,5 i 7,4 oraz poddawano biomineralizacji w płynie biologicznym DMEM. Na podstawie otrzymanych wyników, do dalszych badań zakwalifikowano kompozyt 1TH o zawartości komponentów TEVS:HEMA = 1:9. Mam uwagę dotyczącą analizy składu polimerów phema i ptevs przedstawionych na rysunku 34 str. 79 i w tabeli 8 str. 83. O ile wyniki analizy elementarnej polimeru phema 2

3 są zgodne z obliczonymi w zakresie błędu pomiarowego, to wyniki dla polimeru ptevs znacznie odbiegają od oczekiwanych i wymagają komentarza. W dalszej części pracy kompozyt 1TH poddano procesom funkcjonalizowania czterema wybranymi związkami krzemu w celu umożliwienia w następnym etapie związania cząsteczek leków. Funkcjonalizację kompozytów prowadzono dwiema metodami: współkondensacji i sililowania. Pani mgr Podgórska otrzymała osiem materiałów kompozytowych w postaci trójwymiarowych rusztowań, których skład, morfologię i właściwości określała w oparciu o wyniki analizy elementarnej i EDS, widma w podczerwieni, rentgenografię proszkową, skaningową mikroskopię elektronową, pomiary termograwimetryczne, pomiary kąta zwilżania i badania odporności powierzchni na zarysowanie. Wyniki przeprowadzonych badań wykazały, że funkcjonalizowane metodą współkondensacji kompozyty mają odpowiednią budowę i właściwości, żeby zastosować je jako nośniki leków. Ostatnia część pracy to badania nad wprowadzaniem trzech wybranych leków do otrzymanych uprzednio funkcjonalizowanych materiałów kompozytowych. Leki wprowadzano metodą impregnacji lub współkondensacji. Obecność leków w kompozytach stwierdzano za pomocą pomiarów widm w podczerwieni i rentgenografii proszkowej. Doktorantka wszechstronnie scharakteryzowała otrzymane materiały zawierające lek, zwracając szczególną uwagę na zmiany, jakie wprowadzenie leku powodowało we właściwościach funkcjonalizowanych materiałów kompozytowych. Pani mgr Podgórska wykazała, że metodą impregnacji wprowadza się lek efektywniej, lecz kontrola ilości wprowadzanego w ten sposób leku jest trudniejsza niż w metodzie współkondensacji. Kompozyty zawierające lek zostały następnie poddane badaniom szybkości uwalniania leku do fosforanowych roztworów buforowych. Doktorantka zauważyła, że szybkość uwalniania leków zależy zarówno od metody ich wprowadzania, jak i od ph roztworu buforowego. Badania kinetyczne wykazały, że mechanizm uwalniania leków jest jednakowy dla wszystkich badanych materiałów, zgodny z kinetyką dyfuzji Ficka. Pani mgr Podgórska wykonała w ramach swojego doktoratu ogromną pracę eksperymentalną. Wszystkie otrzymane materiały zostały wszechstronnie scharakteryzowane wykazując, że Pani mgr Podgórska umiejętnie potrafi zastosować różne 3

4 techniki badawcze i prawidłowo zinterpretować i zanalizować otrzymane wyniki. Identyfikacji otrzymanych układów Autorka dokonała na podstawie wyników analizy elementarnej, spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego, spektroskopii IR i UV-Vis, proszkowej analizy rentgenograficznej, skaningowej miktroskopii elektronowej, analizy termicznej (DSC i TGA), pomiarów kąta zwilżania i wyznaczania swobodnej energii powierzchniowej oraz pomiarów odporności powierzchni kompozytów na zarysowanie. Nie mam zastrzeżeń, co do prawidłowości interpretacji uzyskanych wyników. Pani mgr Podgórska udowodniła, że umiejętnie potrafi zastosować różne techniki badawcze oraz prawidłowo zinterpretować i zanalizować otrzymane wyniki. Opis badań własnych kończy się dwustronicowym podsumowaniem otrzymanych wyników. Uzupełnieniem rozprawy są: widma niezamieszczone w tekście rozprawy, stabelaryzowane wartości współczynnika dyfuzji, spis rysunków i tabel, zestawienie dotychczasowego dorobku naukowego Doktorantki oraz bardzo pomocny i obszerny spis stosowanych skrótów. Mam drobną uwagę do tego spisu: umieszczanie w nim skrótów takich jednostek jak gram, kelwin, mililitr, nanometr itp. nie było konieczne i niepotrzebnie zwiększało jego objętość. Praca jest napisana jasno, dobrym językiem i nie sprawia trudności czytającemu. Edycja jest bardzo staranna, chociaż nie udało się wyeliminować wszystkich usterek edytorskich, ale w tak obszernej pracy jest to praktycznie nie do uniknięcia. Typowych błędów literowych (opuszczone lub przestawione litery) zauważyłem bardzo niewiele (np. str. 10, 62). Kilka błędów językowych, bądź nieścisłości (np. str. 52, 96 i ilość zamiast liczba z rzeczownikami policzalnymi; str pod próżnią zamiast pod zmniejszonym ciśnieniem ; str w tabeli 7 nie ma informacji o sprężystości materiału, mimo że z tekstu na stronie poprzedniej wynika, że być powinna; str. 83 i 85 - zawartość Si w polimerze ptevs wyznaczona metodą EDS jest różna w Tabelach 8 i 9) w najmniejszym stopniu nie zmienia mojej oceny, że praca jest bardzo dobrze napisana i starannie wyedytowana. Wysoko oceniam merytoryczną wartość recenzowanej pracy. Dostarcza ona szeregu nowych informacji na temat otrzymywania i właściwości porowatych 4

5 materiałów kompozytowych oraz oceny możliwości ich zastosowania jako implantów tkanki kostnej. Pani mgr Podgórska wykonała bardzo dużą pracę doświadczalną, wykazała, że potrafi zastosować szeroką gamę metod pomiarowych i prawidłowo zinterpretować otrzymane wyniki. Artykuł zawierający część przedstawionych w pracy wyników jest przygotowany do publikacji. Pani mgr Podgórska jest też współautorką trzech już opublikowanych w dobrych czasopismach prac, w których przedstawiono wyniki, niewchodzące, co prawda, bezpośrednio w zakres prezentowanej pracy, ale wiążące się z nią tematycznie. Doktorantka prezentowała również swoje wyniki w formie 3 wystąpień ustnych i 9 posterów na konferencjach naukowych międzynarodowych i krajowych. Pani mgr Podgórska brała też udział w realizacji 5 projektów badawczych. W dwóch z nich była kierownikiem projektu. Dlatego też, z całym przekonaniem stwierdzam, że przedstawiona mi do oceny rozprawa mgr Marty Podgórskiej całkowicie spełnia wymagania, które pracom doktorskim stawia Ustawa o stopniach naukowych i tytule naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki z dnia 14 marca 2003 r. (Dz. U. Nr 65, poz. 595 ze zmianami Dz. U. z 2005 r. Nr 164, poz. 1365; Dz. U. z 2010 r. Nr 96, poz. 620; Dz. U. z 2010 r. Nr 182, poz oraz Dz. U. z 2011 r. Nr 84, poz. 455). Wnioskuję zatem, o jej przyjęcie i o dopuszczenie mgr Marty Podgórskiej do dalszych etapów przewodu doktorskiego. Antoni Pietrzykowski 5

Podobne dokumenty

prof. dr hab. inż. Antoni Pietrzykowski Warszawa 26 maja 2017 r. Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny

prof. dr hab. inż. Antoni Pietrzykowski Warszawa 26 maja 2017 r. Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny Ocena pracy doktorskiej mgr. inż. Michała Krzysztofa Leszczyńskiego pt.: Kontrolowane transformacje