TEMATY PRAC INŻYNIERSKICH W KATEDRZE INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ oferowane przez Wydział Chemiczny w roku akademickim 2014/2015 Synteza jonoforu jonów litu i konstrukcja miniaturowego czujnika potencjometrycznego solid-contact-ise do oznaczania jonów litu (bio-jonów) w osoczu lub krwi na okreslonym, niskim poziomie stężeń pacjentów otrzymanej miniaturowej elektrody Synthesis of Li-ionophore and construction of miniaturized solid-contact ion-selective electrode for Li-ions and investigation of its characteristics, selectivities and other properties Prof. dr hab. inż. Maria Bocheńska Mgr inż. Marcin Urbanowicz, doktorant Mgr inż. Artur Jasiński, doktorant Docelowo planowana jest budowa miniaturowego ogniwa pomiarowego i monitorowania jonów w płynach fizjologicznych lub wodach pitnych 1. Opracowanie składu membrany opartej na syntezowanym jonoforze i otrzymanie roztworu polimerowej membrany 2. Konstrukcja klasycznej elektrody bazując na otrzymanej membranie wg wskazań prowadzącego ; 3. Konstrukcja elektrody zminiaturyzowanej z tym samym jonoforem i porównanie właściwości obydwu elektrod Źródła 1. M. Bocheńska Praca habilitacyjna, Zeszyt Naukowy PG, Nr 38; Gdańsk 1998 2. E. Lindner, Y. Umezawa, Pure & Appl. Chem. 2008, 80, 85 3. M. Bocheńska, W. Simon; Microchimica ActaIII, 227 (1990) 1-2 Wskazane jest zainteresowanie się tematem jeszcze w tym semestrze, aby móc wcześniej poznać i opracować stosunkowo prostą część syntetyczną pracy inżynierskiej.
Źródła Sensory potencjometryczne dla analityki medycznej: testowanie nowych organicznych jonoforów Potentiometric sensors for medical analytics: testing of new organic ionophores dr hab. inż. Elżbieta Luboch, prof. nadzw. PG Badanie właściwości czujników potencjometrycznych membranowych elektrod jonoselektywnych (ISE) zawierających w membranie zaprojektowane i nowootrzymane jonofory, selektywnych na wybrane biojony istotne w analityce medycznej 1. Przegląd literatury dotyczącej: czujników potencjometrycznych; struktury jonoforów, szczególnie tych dla elektrod selektywnych na kationy istotne w diagnostyce laboratoryjnej. 2. Opcjonalnie: udział w syntezie organicznego jonoforu. 3. Przygotowanie membran o różnym składzie i zbadanie charakterystyki klasycznych elektrod jonoselektywnych zawierających wybrane jonofory. 3. Przygotowanie miniaturowych elektrod typu all-solid-state, opartych na węglu szklistym zawierających analogiczne membrany, jak elektrody klasyczne i zbadanie ich właściwości. 4. Porównanie właściwości klasycznych i miniaturowych elektrod: selektywności, granicy wykrywalności i trwałości. 5. Opracowanie uzyskanych wyników. 1. Brzózka Z., Wróblewski W.: Sensory chemiczne. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1998. 2. Brzózka Z.: Miniaturyzacja w analityce. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2005. 3. Cygański A., Podstawy metod elektroanalitycznych. Warszawa: WNT 1999. 4. Janata J., Principles of Chemical Sensors, Springer, New York 2010. 5. Bühlmann P., Pretsch E., Bakker E., Chem. Rev., 98, 1593 (1998) 6. Umezawa Y., Bühlmann P., Umezawa K., Tohda K., Amemiya S.: Pure & Appl. Chem., 72, 1851 (2000) 7. Bakker E., Pretsch E., Bülhmann P., Anal. Chem., 72, 1127 (2000) 8. Bobacka J., Ivaska A., Lewenstam A., Chem. Rev., 108, 329 (2008) 9. Lindner. E. Umezawa Y., Pure Appl. Chem., 80, 85 (2008) 10. Aktualne pozycje literaturowe z czasopism o wysokim IF 1
Nanorurki węglowe z ugrupowaniem tiolowym do konstrukcji enzymatycznych bioogniw paliwowych Carbon nanotubes with a thiol moiety for the construction of enzymatic biofuel cell Prof. dr hab. inż. Jan Biernat Dr Jolanta Szczygelska-Tao W enzymatycznych bioogniwach podstawowym problemem jest uzyskanie trwałego połączenia centrum aktywnego enzymu z zewnętrznym obwodem elektrycznym. Celem pracy jest wyposażenie nanorurek węglowych stanowiących fragment obwodu wewnętrznego w resztę tiolową, która kowalencyjnie powiąże obwód wewnętrzny ze złoconym fragmentem obwodu zewnętrznego 1. wyposażenie nanorurek węglowych jedno- lub wielościennych w ugrupowanie penetrujące centrum aktywne enzymu 2. Zaktywowanie ugrupowania karboksylowego nanorurki weglowej 3. Synteza amidu z aminotiofenolem lub z cysteaminą... 4. Przeprowadzenie podstawowych badań analitycznych 5. ewentualne sprawdzenie działania ogniwa w U.W. Źródła 1. Nanotechnology; M. Kohler, W. Frotsche, Wiley-VCH, 2004; 2. Nanotechnologia w chemii i medycynie, K. Żelechowska, Wydawnictwa politechniki Gdańskiej 2014.; 3. Np. Biobatteries and biofuel cells with biphenylated carbon nanotubes; K. Stolarczyk, M. Kizling, D. Majdecka, K. Ż elechowska, J.F. Biernat, J. Rogalski, R. Bilewicz J. Power Sources 249 (2014) 263-269 Przewiduję możliwość wykonania dyplomu przez 1 2 osoby.
OGNIWO LITOWO-JONOWE DO ZASILANIA ROZRUSZNIKA SERCA Lithium-ion battery for pace maker A. Lisowska-Oleksiak A. P. Nowak Opracownie konstrukcji i wykorzystanie nanomateriałów w akumulatorze wysokiej energii 1. Analiza danych literaturowych na temat ogniw litowo-jonowych stosowanych w implantach rozruszników serca 2. Wykonanie obliczeń zapotrzebowania na energię w długoterminowym użytkowaniu rozrusznika. 3. Testy elektrochemiczne wybranych materiałów anodowych lub/ oraz katodowych w celu wyznaczenia pojemności właściwej ładunku badanego materiału. 4. Projekt urządzenia zawierającego badany materiał anodowy/lub katodowy 5. Opracowanie pracy Źródła 1. C.A. Vincent, B. Scrosati Modern Batteries 2. Aktualne opracowania literaturowe 3. materiały dostępne w KCiTMF
Źródła SUPERKONDENSATOR ELEKTROCHEMICZNY Z TLENKIEM GRAFEMU DO ZASTOSOWAŃ MEDYCZNYCH Super capacitor with graphene oxide for medical application A. Lisowska-Oleksiak A. P. Nowak Opracowanie konstrukcji i wykorzystanie nanomateriałów w superkondensatorze elektrochemicznym 1. Analiza danych literaturowych na temat zastosowań kondensatorów elektrochemicznych w medycynie 3. Testy elektrochemiczne wybranych materiałów elektrodowych w celu wyznaczenia pojemności właściwej elektrycznej badanego materiału. 4. Projekt urządzenia zawierającego badany materiał elektrodowy w układzie symetrycznym 5. Opracowanie pracy 1. B.E. Conway Electrochemical Capacitors, Scientific Fundamentals and Technological Applications, Springer 2010 2. Aktualne opracowania literaturowe 3. materiały dostępne w KCiTMF
POWŁOKI POLIMEROWE DO STENTÓW UKŁADU SERCOWO-NACZYNIOWEGO Polymer thin films for cardiovascular stetns A. Lisowska-Oleksiak A. P. Nowak Opracowanie technologii wytwarzania warstw polimerowych na podłożu materiału chirurgicznego/ * (ang. Eleboration of electrodeposition process of polymeric films onto materials used in cardiovascular applications) 1.Opracowanie literaturowe dot. elektroosadzania polimerów elektroaktywnych. 2. Przeprowadzenie prób syntezy polimeru na podłożach stalowych i/lub chromowo-kobaltowych. 3. Charakterystyka otrzymanych powłok metodami elektrochemicznymi (EIS, CVA). 4. Badania morfologii warstw metoda SEM. 5. Przyspieszone testy stabilności w czasie ekspozycji do płynów fizjologicznych. 6. opracowanie pracy na podstawie własnych wyników. * (ang 1.Literature studies on electrochemical polymeric films deposition. 2. Electrosynthesis of polymer onto stainless steel and/or Cr-Co alloy in laboratory conditions. 3. Thin films characterization by electrochemical methods. 4. Studies on morphology using SEM imaging 5. Fast stability tests of polymer on stents materials in contact with physiological fluids. 6. Thesis elaboration) Źródła 1. Conducting Polymers, Inzler G. 2. V. Karagiozaki, Biochim Biophys Acta. 2013 Sep;1830(9):4294-304. Bioelectronics meets nanomedicine for cardiovascular implants: PEDOTbased nanocoatings for tissue regeneration. 3.Bieżąca literatura patentowa
Opiekun pracy Chromogeniczne pochodne amidów do konstrukcji warstw receptorowych czujników optycznych. Chromogenic amides for optical sensors construction dr hab. inż. Ewa Wagner-Wysiecka Celem pracy jest zbadanie przydatności wyselekcjonowanego receptora jako jonoforu w czujnikach optycznych służących do wykrywania i/lub oznaczania biojonów w środowisku wodnym. 1. Przegląd aktualnej literatury związanej z tematyką pracy 2. Przygotowanie warstw receptorowych oraz zbadanie ich odpowiedzi na obecność biojonów 3. Porównanie uzyskanych wyników z danymi literaturowymi. 4. Ocena przydatności skonstruowanej optody do oznaczeń w analityce klinicznej. Źródła - Z. Brzózka, W. Wróblewski: Sensory Chemiczne, OWPW, 1999 - P. Gündler, Chemical sensors, Springer, 2007 - J. Janata, Principles of chemical sensors, Springer 2009 - J. Haus, Optical sensors: basics and applications, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010, - aktualne pozycje z literatury o międzynarodowym zasięgu. 1