Leszek A. DOBRZAŃSKI
m. dr h.c. prof. zw. dr hab. inż.
D y rek to r Instytutu
M ateriałów Inżynierskich i Biomedycznych
Wydziału Mechanicznego Technologicznego
P rorek tor
ds. Nauki i Współpracy z Przemysłem
POLITECHNIKA ŚLĄSKA
ul. Konarskiego 18a
44-100 GLIWICE
G liw ic e , d n ia 0 4 .0 5 .2 0 1 3 ro k u
R E C E N Z J A
pracy doktorskiej
Pani mgr in t Agnieszki Kaczmarek
pod tytułem
„Nanotubularne warstwy tlenkowe na stopie Ti6Al4Vjako matryce elektrochemicznego
biosensora”
wykonanej pod opieką promotora Pani Prof. UZ dr hab. inż. Elżbiety Krasickiej-Cydzik
opracowana na zlecenie Rady W ydziału Mechanicznego Technologicznego
Politechniki Śląskiej w Gliwicach na podstawie pisma
Dziekana Pana Prof. dra hab. inż. Arkadiusza Mężyka
W ś ró d w s p ó łc z e ś n ie n a jw a ż n ie js z y c h c y w iliz a c y jn y c h k ie ru n k ó w ro z w o jo w y c h , u z n a w a n y c h za p r io ry te to w e w d o b ie ro z w o ju e u ro p e js k ie j g o s p o d a rk i opartej na w ie d z y i in n o w a c ji, o p ró c z k ilk u n iż e j w y m ie n io n y c h , a d o ty c z ą c y c h :
• z a p e w n ie n ia ż y w n o ś c i i w o d y d la c ią g le rosnącej p o p u la c ji lu d z k ie j w ra z z lik w id a c ją g ło d u w s tre fa c h g lo b u z n im z w ią z a n y c h o ra z w z ro s te m p o z io m u te c h n o lo g ic z n e g o u p ra w , h o d o w li, p rz e tw ó rs tw a i m a g a z y n o w a n ia ż y w n o ś c i,
• z ró w n o w a ż o n e g o ro z w o ju , u m o ż liw ia ją c e g o n a jw y ż s z y o s ią g a ln y p o z io m te c h n o lo g ic z n y w y tw a rz a n ia d ó b r u ż y tk u co d zie n n e g o , n a jle p ie j s p e łn ia ją c y c h o c z e k iw a n ia lu d z i, p rz y o b s e rw o w a n e j te n d e n c ji do m in ia tu ry z a c ji w s z e lk ic h u rzą d ze ń te c h n ic z n y c h i z w ią z a n y m z ty m ro z w o je m n a n o te c h n o lo g ii,
• ja k n a jle p s z e j o c h ro n y ś ro d o w is k a n a tu ra ln e g o , p rz y w ła ś c iw e j gospodarce zasobam i n a tu ra ln y m i s u ro w c ó w , o ra z s p ro sta n ia stale w z ra s ta ją c e m u z a p o trz e b o w a n iu na energię, p rz y ro z w ija ją c e j się gospodarce e n e rg e tyczn e j z w y k o rz y s ta n ie m w s z e lk ic h a lte rn a ty w n y c h i p ro e k o lo g ic z n y c h ź ró d e ł e n e rg ii, a ta k ż e je j p rz e s y łu , a k u m u lo w a n ia i p rz e tw ó rs tw a ,
BIURO DZIEKANA
Tel: +(48) 32 237 13 22 Fax:+(48) 32 237 22 81 e-mail: le
RM!
>zek. d d r z l s k S o l S J• s p ro sta n ia w y m o g o m s ze ro ko ro z u m ia n e j o g ó ln o ś w ia to w e j k o m u n ik a c ji, o b e jm u ją c e j z a ró w n o w y m ia n ę i p rz e s y ł in fo r m a c ji, ja k i s z y b k i, b e z p ie c z n y tra n s p o rt przede w s z y s tk im lu d z i, ale ró w n ie ż d ó b r m a te ria ln y c h , p rz y m in im a liz a c ji z u ż y c ia e n e rg ii ora z m asy sto so w a n ych u rzą d ze ń i ś ro d k ó w tra n s p o rtu
d o b o d a j n a jw a ż n ie js z y c h zadań, d o k tó ry c h p rz y k ła d a się s zcze g ó ln ie w ie le u w a g i, angażu jąc p rz y ty m o g ro m n e ś ro d k i fin a n s o w e , n a re a liz a c ję w y tk n ię ty c h c e ló w , n a le ż y :
• p o p ra w a ja k o ś c i ż y c ia , p rz e ja w ia ją c a się tro s k ą o z d ro w ie lu d z i i o m o ż liw e w y d łu ż e n ie ż y c ia lu d z k ie g o .
Jest to d z ia ła n ie w ie lo a s p e k to w e , łączące w y s iłk i p o d e jm o w a n e w w ie lu d z ie d z in a c h ż y c ia , w ty m lic z n e b a d a n ia n a u k o w e w w ie lu d y s c y p lin a c h n a u k o w y c h i to w n ie m a l w s z y s tk ic h d z ie d z in a c h n a u k i. Jak w s k a z u je d o ś w ia d c z e n ie o ra z re tro s p e k c ja h is to ry c z n a , o sią g a n ie ka żdego z w y m ie n io n y c h c e ló w w y m a g a ro z w o ju in ż y n ie r ii m a te ria ło w e j o ra z z w ią z a n y c h z ty m te c h n o lo g ii p ro c e s ó w m a te ria ło w y c h , a nade w s z y s tk o s to s o w a n ia co ra z to n o w o c z e ś n ie js z y c h m a te ria łó w , n a jle p ie j s p e łn ia ją c y c h w y m a g a n ia sta w ia n e p rz e z p ro d u c e n tó w d ó b r pow sze ch n e g o u ż y tk u , o fe ro w a n y c h ja k o p ro d u k ty n a ry n k u . W y n ik i badań w y k o n a n y c h w ra m a ch F o re s ig h tu te c h n o lo g ic z n e g o E u ro p y w 5. i 6. P ro g ra m a ch R a m o w y c h W s p ó ln o ty E u ro p e js k ie j, w s k a z u ją na o c z e k iw a n ie na w y tw a rz a n ie m a te ria łó w o o d p o w ie d n io u k s z ta łto w a n e j s tru k tu rz e g w a ra n tu ją ce j w y m a g a n y z e sp ó ł w ła s n o ś c i fiz y k o c h e m ic z n y c h , p o d p o rz ą d k o w a n y c h p o trz e b o m k lie n ta i fu n k c jo m u ż y tk o w y m p ro d u k tó w , a w ię c s p e łn ia ją c y c h p o trz e b y w y tw ó r c ó w p ro d u k tó w r y n k o w y c h w o d p o w ie d n im czasie i m ie js c u (j. ang.:
materials on demand).
W ła s n o ś c i u ż y tk o w e p ro d u k tu są u z y s k iw a n e ty lk o w te d y , g d y zo sta n ie u ż y ty w ła ś c iw y m a te ria ł w y tw o rz o n y w o d p o w ie d n io d o b ra n y m p ro ce sie te c h n o lo g ic z n y m n a d a ją cym z a ró w n o w y m a g a n y k s z ta łt i inne c e c h y g e o m e try c z n e , w ty m to le ra n c je w y m ia ro w e p o s z c z e g ó ln y c h e le m e n tó w , u m o ż liw ia ją c e k o ń c o w y m o n ta ż p ro d u k tu , ja k ró w n ie ż k s z ta łtu ją c e w y m a g a n ą s tru k tu rę m a te ria łu , z a p e w n ia ją c ą o c z e k iw a n e w ła s n o ś c i m e ch a n iczn e , fiz y c z n e i c h e m iczn e , a p onad w s z y s tk o u m o ż liw ia ją c e w y p e łn ie n ie je g o fu n k c ji u ż y tk o w y c h , z g o d n ie z p a ra d yg m a te m in ż y n ie r ii m a te ria ło w e j i n a u k i o m a te ria ła c h . S zcze g ó ln e m o ż liw o ś c i w ty m zakresie p rz y n o s z ą ro z w ią z a n ia zw ią za n e z k s z ta łto w a n ie m s tru k tu ry i w ła s n o ś c i p o w ie rz c h n i, z w ła s z c z a w y k o rz y s tu ją c e te c h n o lo g ie i m a te ria ły n a n o s tru k tu ra ln e .A u to r k a o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j z a ję ła się s z c z e g ó ln y m i a s p e kta m i d o ty c z ą c y m i p o trz e b y u trz y m a n ia o rg a n iz m u c z ło w ie k a w stanie h o m e o sta zy, p rz y w ró c e n ia z d ro w ia i za p e w n ie n ia o d p o w ie d n ie j ja k o ś c i ż y c ia , w y m u s z a ją c y m i ro z w ó j n o w y c h te c h n o lo g ii m e d y c z n y c h i z w ią z a n y c h z ty m n ie ro z łą c z n ie , te c h n ik d ia g n o s ty c z n y c h , w ty m m e to d d ia g n o s ty k i la b o ra to ry jn e j. W d ia g n o s ty c e la b o ra to ry jn e j w ie lu je d n o s te k c h o ro b o w y c h stosow ane są te s ty im m u n o e n z y m a ty c z n e
E L IS A (j.a n g .:
enzyme-linked immunosorbent assay),
o p ie ra ją ce się na s k o m p lik o w a n e j p ro ce d u rze im m o b iliz a c ji s p e c y fic z n y c h d la danej je d n o s tk i c h o ro b o w e j p rz e c iw c ia ł i a n ty g e n ó w , k tó re są p o łą c z o n e ze z n a c z n ik a m i p e p ty d o w y m i z m ie n ia ją c y m i b a rw ę w tra k c ie oznaczen ia, co w y m a g a do s z a c o w a n ia w y n ik ó w te stu p rz y u ż y c iu te c h n ik s p e k tro fo to m e try c z n y c h . R y g o ry s ty c z n e p rz e p is y d o ty c z ą c e p rz y g o to w a n ia p ró b e k i o d c z y n n ik ó w d o p rz e p ro w a d z e n ia ka żdego z ty c h te s tó w i k o n ie c z n a k ilk u g o d z in n a in k u b a c ja re a g e n tó w w a se p ty c z n y c h w a ru n k a c h la b o ra to ry jn y c h , z w ię k s z a ją k o s z t i czas o zn a cze n ia o ra z ry z y k o p o p e łn ie n ia b łę d u . U tru d n io n y dostęp do k o s z to w n e j d ia g n o s ty k i la b o ra to ry jn e j i o b ra z o w e j te g o ty p u gene ru je p o trze b ę o p ra c o w a n ia s z y b k ic h i ta n ic h te s tó w d ia g n o s ty c z n y c h , a n a lo g ic z n y c h do o zn a cza n ia w e k r w i p o z io m u g lu k o z y , a lk o h o lu o ra z n ie k tó ry c h n a rk o ty k ó w . W p rz y p a d k a c h w ie lu c h o ró b n o w o tw o ro w y c h , z w ią z a n y c h z g o s p o d a rk ą w a p n io w ą o ra z p ro c e s a m i z a c h o d z ą c y m i w k o ś c ia c h (np. o ste o p o ro za ) i re m o d e lin g u , c z y li p rz e b u d o w y k o ś c i zachodzą cej w o rg a n iz m ie c z ło w ie k a n ie p rz e rw a n ie , a ta kże w ra zie sto s o w a n ia w s z c z e p ó w im p la n tó w k o s tn y c h lu b g o je n ia z ła m a ń , b ra k u je m o ż liw o ś c i s z y b k ie j d ia g n o s ty k i is to tn y c h s u b s ta n c ji w y d z ie la n y c h d o k r w i, m o ż liw y c h do o ce n y podczas w iz y ty u le k a rz a p ie rw s z e g o k o n ta k tu lu b w w a ru n k a c h d o m o w y c h . P o trze b n a je s t w ię c p ro s ta i szyb ka m e to d a p o z w a la ją c a na k o n tro lo w a n ie p o z io m u w a p n ia , fr a k c ji ko s tn e j fo s fa ta z y a lk a lic z n e j, o s te o k a lc y n y o ra z w ie lu in n y c h s w o is ty c h m a rk e ró w p ro c e s ó w re m o d e lin g u k o ś c i w e k r w i, co w y m a g a sto s o w a n ia o d p o w ie d n ic h e le k tro c h e m ic z n y c h b io s e n s o ró w sw o is te g o m a rk e ra do tego ro d z a ju oznaczeń. Jak za u w a ża A u to r k a o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j, p o s tę p u ją c y ro z w ó j w d z ie d z in ie n a n o te c h n o lo g ii i n a n o m a te ria łó w s tw a rz a s ze ro kie p o le do u p ro szcze n ia o p is y w a n y c h te c h n ik o znaczan ia. T o p ro w a d z i J ą d o w y b o ru te m a ty k i p ra c y d o k to rs k ie j p o d ty tu łe m„Nanotubularne warstwy tlenkowe na stopie Ti6Al4V jako matryce elektrochemicznego
biosensora”
i p o s ta w ie n ia je j c e lu a p lik a c y jn e g o i n a u k o w e g o .Głównym celem
p ra c y je s t o p ra c o w a n ie b io se n so ra e le k tro c h e m ic z n e g o , z b u d o w a n e g o z n a n o tu b u la m e j w a rs tw y tle n k o w e j na p o d ło ż u ze sto p u T i6 A 1 4 V , p o d d a n e m u fu n k c jo n a liz a c ji do w y k o rz y s ta n ia go ja k o biosenso ra a m p e ro m e try c z n e g o lu b im p e d a n c y jn e g o . W ła s n o ś c i e le k try c z n e tle n k ó w ty ta n u i w a nadu , k tó re m o g ą b y ć w y tw o rz o n e w p o s ta c i n a n o ru re k na p o w ie rz c h n i sto p u , s ta n o w ią a rg u m e n ta cję do w y k o rz y s ta n ia te g o s to p u ja k o m a te ria łu b a zo w e g o biosensora. A u to rk a p o s ta w iła tezę, że„Obecność tlenków tytanu i wanadu tworzących warstwę nanorurek na powierzchni stopu
Ti6Al4V zapewnia możliwość elektrochemicznej detekcji frakcji kostnej fosfatazy alkalicznej”.
T e m a ty k a p ra c y je s t a k tu a ln a i a tra k c y jn a i bez w ą tp ie n ia m ie ś c i się w zakresie d y s c y p lin y n a u k o w e j„Inżynieria materiałowa”.
R ada W y d z ia łu M e c h a n ic z n e g o T e c h n o lo g ic z n e g o P o lite c h n ik i Ś lą s k ie j w G liw ic a c h , ze w z g lę d u na posiada ne u p ra w n ie n ia , je s t w ła ś c iw a d la p rz e p ro w a d z e n ia te g o p o s tę p o w a n ia w d y s c y p lin ie n a u k o w e j„Inżynieria materiałowa”.
N a je d n e jz p ie rw s z y c h s tro n ic p ra c y , A u to r k a z w ra c a je d n a k u w a g ę , że ja k o p ra c o w n ik W y d z ia łu M e c h a n ic z n e g o U n iw e rs y te tu Z ie lo n o g ó rs k ie g o , ba d a n ia do sw ej p ra c y d o k to rs k ie j w y k o n a ła p o d k ie ru n k ie m p ro m o to ra
Pani Prof. UZ dr hab. in t Elżbiety Krasickiej-Cydzik
w Z a k ła d z ie In ż y n ie r ii B io m e d y c z n e j te j U c z e ln i.R e a liz a c ja badań p ro w a d z ą c y c h d o u d o w o d n ie n ia te z y o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j P ani m g r in ż . A g n ie s z k i K a c z m a re k p o d ty tu łe m
„Nanotubularne warstwy tlenkowe na stopie Ti6Al4Vjako
matryce elektrochemicznego biosensora”
o b e jm u je w y tw o rz e n ie n a n o ru re k na o b u fa za ch stopu T i6 A 1 4 V p o p rz e z a n o d o w a n ie w ro z tw o ra c h o rg a n ic z n y c h : g lic e ro lu i g lik o lu e ty le n o w e g o . W ce lu p o p ra w ie n ia p rz e w o d n o ś c i e le k try c z n e j w y tw o rz o n y c h p o d ło ż y p ro w a d z o n o m o d y fik a c ję w p o d w y ż s z o n e j te m p e ra tu rze . O k re ś lo n e z o s ta ły w ła s n o ś c i e le k tro c h e m ic z n e w a rs tw y po m o d y fik a c ji te rm ic z n e j o ra z fu n k c jo n a liz a c ji p rz e c iw c ia ła m i s w o is ty m i d la badanego s k ła d n ik a a n a litu - fr a k c ji k o s tn e j fo s fa ta z y a lk a lic z n e j (b A L P ). Z b a d a n o te ż o d p o w ie d ź a m p e ro m e try c z n ą i im p e d a n c y jn ą p o w ie rz c h n i e le k to ro d y na z m ia n y stężenia b A L P . W y k o n a n o p o d s ta w o w e b adan ia b io a k ty w n o ś c i m o d y fik o w a n e j w p o d w y ż s z o n e j te m p e ra tu rze w a rs tw y n a n o ru re k na stopie T i6 A 1 4 V . P o d ję te w p ra c y d o k to rs k ie j zada n ia bad a w cze z m ie rz a ły do:• w y tw o rz e n ia w a rs tw y je d n o ro d n y c h n a n o ru re k tle n k o w y c h na sto p ie T i6 A 1 4 V ;
• m o d y fik a c ji i fu n k c jo n a liz a c ji w a rs tw y n a n o ru re k T i6 A 1 4 V w c e lu z a p e w n ie n ia o d p o w ie d n ic h w a ru n k ó w d la o d d z ia ły w a n ia p o m ię d z y a n tyg e n e m , a p rz e c iw c ia łe m s w o is ty m d la z m ia n za ch o d z ą c y c h w o b rę b ie tk a n k i k o s tn e j;
• sp ra w d ze n ia , c z y z a p ro je k to w a n y u k ła d b ę d zie s p e łn ia ł sw o je fu n k c je a n a lity c z n e ja k o e le k tro d a b io se n so ra e le k tro c h e m ic z n e g o (a m p e ro m e try c z n e g o lu b im p e d a n c y jn e g o ),
• p o tw ie rd z e n ia w p ro c e d u rz e k a lib r a c ji, że p rz y g o to w a n e p o d ło ż e bio se n so ra b ę d zie ta n im , s z y b k im , d a ją c y m o d p o w ie d ź e le k tro c h e m ic z n ą in s tru m e n te m do o ce n y p o z io m u b io m a rk e ra re m o d e lin g u k o ś c i.
O p in io w a n a p ra ca d o k to rs k a je s t z ło ż o n a z d w ó c h części - s tu d ió w lite ra tu ro w y c h o ra z badań w ła s n y c h , w k tó ry c h łą c z n ie w y d z ie lo n o 14 ro z d z ia łó w , p o c z y m z a m ie szczo n o spis lite ra tu ry . A u to r k a z a c y to w a ła 2 0 0 p o z y c ji lite ra tu ro w y c h , w ty m w ie le pra c o b c o ję z y c z n y c h i o p u b lik o w a n y c h w o s ta tn im d z ie s ię c io le c iu . P raca n ie z a w ie ra n ie s te ty streszczeń w ję z y k u p o ls k im , a n i a n g ie ls k im , p o m im o te g o że o b y d w a n a le ż ą d o o b o w ią z k o w y c h e le m e n tó w p ra c y . W p ie rw s z e j części p rz e d s ta w io n o w p ro w a d z e n ie , o g ó ln ą c h a ra k te ry s ty k ę ty ta n u i je g o im p la n to w a n y c h s to p ó w , a n o d o w e fo rm o w a n ie w a rs tw n a n o ru re k na ty ta n ie i je g o stopach, w a rs tw ę tle n k o w ą na s to p ie T i6 A 1 4 V , b io s e n s o ry , fra k c ję k o s tn ą fo s fa ty a lk a lic z n e j, w n io s k i w y p ły w a ją c e ze s tu d ió w lite ra tu ro w y c h . C zęść tę k o ń c z y ro z d z ia ł 7. U za sa d n ie n ie p o d ję c ia te m a tu , ce l, teza, zakres p ra c y . W s z y s tk ie te in fo rm a c je z is to ty d o ty c z ą badań w ła s n y c h , a za te m p o w in ie n
się z n a le źć na p o c z ą tk u d ru g ie j części p ra c y . T a część, za czyn a ją ca się o d ro z d z ia łu 8. za w ie ra p ro g ra m i m e to d y k ę badań, fo rm o w a n ie n a n o ru re k na sto p ie T i6 A 1 4 V , m o d y fik a c ję te rm ic z n ą w a rs tw n a n o ru re k na s to p ie T i6 A 1 4 V , b a d a n ia k ą ta z w ilż a n ia w a rs tw y n a n o ru re k na stopie T i6 A 1 4 V , p rz y g o to w a n ie p o d ło ż a b iosenso ra , te s ty b io z g o d n o ś c i, p o d s u m o w a n ie i w n io s k i. N ie k tó re ro z d z ia ły (2 ., 3 ., 4 ., 9., lO .i 12.) p o d z ie lo n o na p o d ro z d z ia ły , a w ro z d z ia le 4. d o ko n a n o n a w e t p o d z ia łu 3. sto p n ia . O c z y w is te są za strze że n ia d o ta k n ie s y m e try c z n e j s tru k tu ry k o m p o z y c y jn e j p ra c y , k tó re p o tę g u je p o n a d to fa k t, że n ie k tó re g łó w n e ro z d z ia ły (8 .) m a ją aż 16 s tro n ic i n ie p o d z ie lo n o ic h na m n ie js z e je d n o s tk i, a n ie k tó re (1 1 .) i n ie s te ty p o d s u m o w a n ie i w n io s k i (1 4 .) ty lk o o d p o w ie d n io 1,5 i 2,5 s tro n ic y . T y tu ł o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j je s t a d e k w a tn y do je j tre ś c i, c h o c ia ż zw ra c a uw a g ę z a w a rty w n im a n g lo fils k i n e o lo g iz m „ n a n o tu b u la m y ” o ra z za sto so w a n ie s ło w a „m a try c a ” (te ż z j . a n g ie ls k ie g o ) - za m ia s t p o p ra w n e g o „o s n o w a ” . O c z y w iś c ie są to u w a g i sem antyczne, k tó re n ie m a ją w ię k s z e g o zna cze n ia (z w ła szcza o b e c n ie ), z w a ż y w s z y , że te m a t p ra c y d o k to rs k ie j z o s ta ł z a tw ie rd z o n y p rze z Radę W y d z ia łu . K la s y c z n y u k ła d tre ś c i o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j n ie b u d z i zastrzeżeń, c h o c ia ż z p e w n o ś c ią z w ra c a u w a g ę w rę c z z d a w k o w a d y s k u s ja w y n ik ó w badań w z e s ta w ie n iu z d o ty c h c z a s o w y m stanem w ie d z y i w ś w ie tle m e c h a n iz m ó w fiz y k a ln y c h , za w a rta w ro z d z ia le 14. p o d s u m o w a n ie i w n io s k i, lic z ą c y m (ja k ju ż za u w a ż o n o u p rz e d n io ) ty lk o 2,5 s tro n ic y . Praca je s t z ło ż o n a ze 155 s tro n ic (z b y t d łu g a ) i szkoda, że n ie w y d z ie lo n o z n ie j ja k o z a łą c z n ik a w o drębne j części „ A tla s u ry s u n k ó w , z d ję ć i ta b lic ” , ja k to je s t w z w y c z a ju w In s ty tu c ie M a te ria łó w In ż y n ie rs k ic h i B io m e d y c z n y c h P o lite c h n ik i Ś lą s k ie j w G liw ic a c h . N ie k ie d y w a rto sko rzysta ć ze s p ra w d z o n y c h w z o rc ó w . W p ra cy b ra k te ż s y n te ty c z n e g o z e s ta w ie n ia c y to w a n y c h s k ró tó w , a k ro n im ó w i oznaczeń, ch o ć A u to rk a h o łd u je a n g lo sa skie j m a n ie rz e przesadnego s to s o w a n ia ic h w te kście p ra c y . Praca p o d w z g lę d e m e d y to rs k im n ie b u d z i z a s a d n iczych zastrzeżeń, je s t w y k o n a n a na o g ó ł starannie (c h o c ia ż m o żn a m ie ć za strze że n ia co d o sp o so b u fo rm a to w a n ia ) i ś w ia d c z y , że A u to rk a w w y s ta rc z a ją c y m s to p n iu o p a n o w a ła te c h n ik i k o m p u te ro w e j e d y c ji pra c n a u k o w y c h , c h o c ia ż m o ż n a za o b se rw o w a ć p o śp ie ch w ostateczne j re d a k c ji p ra c y . P rz e d sta w io n e u w a g i p o z w a la ją sko n sta to w a ć, że w s to su n ku do o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j P ani m g r in ż . A g n ie s z k i K a c z m a re k , m o ż n a z g ło s ić w ię c e j n iż z w y k le u w a g fo rm a ln y c h , co je d y n ie p o części m o ż n a tłu m a c z y ć fa k te m , że K a n d y d a tk a je s t w is to c ie e k s te rn is tk ą na W y d z ia le M e c h a n ic z n y m T e c h n o lo g ic z n y m P o lite c h n ik i Ś lą skie j w G liw ic a c h i m o ż e n ie znać w s z y s tk ic h p a n u ją c y c h tu z w y c z a jó w .
P a n i m g r in ż . A g n ie s z k i K a c z m a re k w o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j p o d ty tu łe m
„Nanotubularne warstwy tlenkowe na stopie Ti6Al4V jako matryce elektrochemicznego
biosensora”
u z y s k a ła je d n a k in te re su ją ce w y n ik i badań. U z y s k a ła e ksp e rym e n ta ln e d o w o d y z a le ż n o ś c i s y g n a łó w a m p e ro m e try c z n e g o i im p e d a n c y jn e g o o d u d z ia łu fr a k c ji ko stn e j fo s fa ta z ya lk a lic z n e j na p o d ło ż u n a n o ru re k n a sto p ie T i6 A 1 4 V fo rm o w a n y m p o p rz e z a n o d o w a n ie , m o d y fik o w a n y m w p o d w y ż s z o n e j te m p e ra tu rz e i s fu n k c jo n a liz o w a n y m s ta n o w i p o tw ie rd z e n ie te zy p o s ta w io n e j w p ra c y . D la o s ią g n ię c ia za m ie rz o n e g o c e lu A u to r k a w y k o n a ła lic z n e zadania s z cze g ó ło w e , o b e jm u ją c e :
• u s ta le n ie w p ły w u s k ła d u o rg a n ic z n y c h e le k tr o litó w : g lic e ro lu i g lik o lu e ty le n o w e g o na m o rfo lo g ie w a rs tw tle n k o w y c h w y tw a rz a n y c h n a p o w ie rz c h n i badanego stopu,
• o k re ś le n ie w p ły w u p o te n c ja łu i czasu a n o d o w a n ia o ra z u d z ia łu w o d y w e le k tro lic ie na p rze b ie g a n o d o w a n ia ,
• w y tw o rz e n ie je d n o ro d n e j w a rs tw y n a n o ru re k o ś re d n ic y 5 0 n m i g ru b o ś c i l p m na o b u fazach badanego stopu,
• m o d y fik a c ję w a rs tw y n a n o ru re k w te m p e ra tu rze 60 0 D C w a tm o sfe rze a rg o n u , a zo tu i p o w ie trz a ,
• d o b ó r a tm o s fe ry d la m o d y fik a c ji w p o d w y ż s z o n e j te m p e ra tu rze z a p e w n ia ją c e j w y m a g a n ą s tru k tu rę k ry s ta lic z n ą tle n k ó w w w a rs tw ie n a n o ru re k ,
• ba d a n ia b io z g o d n o ś c i p o w ie rz c h n i p o d ło ż a w k o n ta k c ie z k o m ó rk a m i o ste o b la stó w ,
• s tw ie rd z e n ie szybszego ro z m n a ż a n ia się k o m ó re k o s te o b la s tó w na p rz y g o to w a n y m p o d ło ż u n iż na w a rs tw ie p o w ie rz c h n io w e j ty ta n u p o k ry te j n a n o ru rk a m i,
• s tw ie rd z e n ie , że badane p o d ło ż e p o m o d y fik a c ji w p o d w y ż s z o n e j te m p e ra tu rze n ie w y k a z u je w ła s n o ś c i a n ty b a k te ry jn y c h w o b e c b a k te rii szczepu E .c o li K I 2,
• te s ty a k ty w n o ś c i p o p rz e z z a n u rze n ie w a rs tw y n a n o ru re k w ro z tw o rz e sztucznego osocza S B F w te m p e ra tu rz e 37 □ C w czasie 30 d n i, w w y n ik u k tó ry c h s tw ie rd z o n o je d y n ie m ie js c o w e w y d z ie le n ia h y d ro k s y a p a ty tu n ie s te c h io m e try c z n e g o na w a rs tw ie .
W o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j P a n i m g r in ż . A g n ie s z k i K a c z m a re k p o d ty tu łe m
„Nanotubularne warstwy tlenkowe na stopie Ti6Al4V jako matryce elektrochemicznego
biosensora”
s c h a ra k te ry z o w a n o w ła s n o ś c i o ra z p o tw ie rd z o n o p rz y d a tn o ś ć w a rs tw y n a n o ru re k o ś re d n ic y 50 n m i l p m w y tw o rz o n y c h na p o w ie rz c h n i sto p u T i6 A 1 4 V p o p rz e z a n o d o w a n ie w ro z tw o rz e g lik o lu e ty le n o w e g o , ja k o n o w e g o p o d ło ż a d la e le k tro c h e m ic z n e g o bio se n so ra do o z n a cza n ia m a rk e ra fr a k c ji ko stn e j fo s fa ta z y a lk a lic z n e j i s c h a ra kte ryzo w a n o je g o w ła s n o ś c i. O p ra c o w a n o p rz y ty m sposób fo rm o w a n ia w a rs tw y n a n o ru re k na p o w ie rz c h n i badanego stopu, d o b ie ra ją c e le k tr o lit d o a n o d o w a n ia p rz y n a p ię c iu 2 2 V w czasie 20 m in ., z a w ie ra ją c y 1% H2O ora z m a s o w o 0 ,6 %NH4F.
N a stę p n a m o d y fik a c ja tej w a rs tw y w a zo cie w 60 0 D C p rze z 2 h w p ły w a na je j p rz e w o d n ic tw o e le k try c z n e w w y n ik u z m ia n y s tru k tu ry k ry s ta lic z n e j tle n k ó w w w a rs tw ie , a u fo rm o w a n e n a n o ru rk i na o b u fa za ch sto p u z a w ie ra ją tle n k i w a n a d u V C>2 i V 2 0 s , k tó ry c h obecność w w a rs tw ie n a n o ru re k na s to p ie T i6 A 1 4 V je s t d e c y d u ją c y m c z y n n ik ie m w s p o m a g a ją c y m fu n k c jeo trz y m a n e g o b iosenso ra . W a rs tw a n a n o ru re k w y ż a rz a n a w azocie, p o s fu n k c jo n a liz o w a n iu przez b e z p o ś re d n ią im m o b iliz a c ję p rz e c iw c ia ła m i s w o is ty m i d la m a rk e ra re m o d e lin g u k o ś c i, o k a z u je się b y ć p rz y d a tn ą na p o d ło ż e b io se n so ra fr a k c ji ko s tn e j fo s fa ta z y a lk a lic z n e j, a re a kcję k a ta lity c z n e g o ro z k ła d u p -n itro fe n y lo fo s fo ra n u , c h a ra k te ry s ty c z n ą d la badanego m a rke ra , w y k o rz y s ta n o do je j oznaczeń ilo ś c io w y c h i d e te k c ji je j u d z ia łu w b u fo ro w a n y m fo s fo ra n a m i ro z tw o rz e s o li fiz jo lo g ic z n e j P B S . B a d a n ia a m p e ro m e try c z n e , w k tó ry c h z a re je s tro w a n o k rz y w e k a lib ra c y jn e p rą d u a n o d o w e g o i k a to d o w e g o w za le ż n o ś c i o d u d z ia łu fr a k c ji ko s tn e j fo s fa ta z y a lk a lic z n e j, p o tw ie rd z a ją p rz y d a tn o ś ć u z y ska n e j w a rs tw y w ie rz c h n ie j ja k o b io se n so ra o c z u ło ś c i w zakresie od 1 d o 10 n g /m l, a b a d a n ia im p e d a n c y jn e ró w n ie ż w s k a z u ją na z m ia n y w ła s n o ś c i e le k try c z n y c h w a rs tw y o ró ż n y m u d z ia le . K r z y w a k a lib ra c y jn a z a le żn o ści z m ia n w a rto ś c i ką ta fa z o w e g o p rz y c z ę s to tliw o ś c i 0 ,1 8 H z w s k a z u je na m o ż liw o ś ć m o n ito ro w a n ia u d z ia łu fr a k c ji ko stn e j fo s fa ta z y a lk a lic z n e j w za kre sie o d 1 do 10 n g /m l. N a n o ru rk i o w y ty p o w a n e j ś re d n ic y i s k ła d zie c h e m ic z n y m fo rm o w a n e na p o w ie rz c h n i sto p u T i6 A 1 4 V w p ły w a ją in d u k u ją c o na p roces w z ra s ta n ia k o ś c i na im p la n ta c h . Jakość z e sp o le n ia im p la n tu z tk a n k ą k o s tn ą je s t ściśle z w ią z a n e z te m p e m w z ro s tu o s te o b la s tó w n a je g o p o w ie rz c h n i. P o w ie rz c h n ia im p la n tu p o k ry ta w a rs tw ą w s p o m a g a ją c ą w z ro s t k o m ó re k k o ś c i m o że p rz y s p ie s z y ć p ro ce sy g o je n ia , ora z w p e w n y m s to p n iu w y e lim in o w a ć p o w ik ła n ia w y n ik a ją c e z o b lu z o w a n ia im p la n tu , ta k ie ja k b ó l o ra z z w y ro d n ie n ia w tk a n k a c h i sta w a ch są sia d u ją cych . Jakość ze s p o le n ia im p la n t-tk a n k a je s t s zcze g ó ln ie w a żn a w p rz y p a d k u im p la n tó w d łu g o te rm in o w y c h . W p ra w d z ie te o s ta tn ie s tw ie rd z e n ia w y n ik a ją p o ś re d n io z badań w y k o n a n y c h p rz e z A u to rk ę o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j, le c z b ezsprzecznie s ta n o w ią o Jej rz e c z y w is ty c h o s ią g n ię c ia c h i zn a c z e n iu p o d ję te j p rze z N ią te m a ty k i b a d a w cze j.
W p e łn i p o z y ty w n ie m e ry to ry c z n ie o c e n ia m o p in io w a n ą pracę d o k to rs k ą P ani m g r inż. A g n ie s z k i K a c z m a re k p o d ty tu łe m
„Nanotubularne warstwy tlenkowe na stopie Ti6Al4V jako
matryce elektrochemicznego b io s e n s o r a
A u to r k a u d o w o d n iła p o s ta w io n ą tezę o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j. U z y s k a n e w y n ik i badań są w a rto ś c io w e p o z n a w c z o , o ry g in a ln e i m o g ą m ie ć znaczenie a p lik a c y jn e . P raca c e c h u je się w y s o k im p o z io m e m m e ry to ry c z n y m . N ie s te ty , ja k to z w y k le b y w a , z a u w a ż y łe m p e w n e b łę d y e d y c y jn e i n ie d o c ią g n ię c ia m e ry to ry c z n e w o p in io w a n e j p ra c y d o k to rs k ie j, k tó re n ie w p ły w a ją je d n a k na znaczące o b n iż e n ie je j o g ó ln e j p o z y ty w n e j o ce n y, a n ie k tó re z n ic h m a ją b y ć m o że je d y n ie c h a ra k te r d y s k u s y jn y . D o te j k a te g o rii n a le ż y n a jp e w n ie j w s k a z a n ie na n ie z b y t obszerne i k o m p le tn e p o d s u m o w a n ie w y n ik ó w w y k o n a n y c h badań. T a k d o b ra p ra ca z p e w n o ś c ią za s łu g u je na p e łn ie js z ą a n a lizę w y n ik ó w i szersze w y ja ś n ie n ie s tw ie rd z o n y c h z a le ż n o ś c i fiz y k a ln y c h . W a rto d o p ra c o w a ć te n e le m e n t p rz y p rz y g o to w y w a n iu p ra c y d o o p u b lik o w a n ia . W p ra c y z a u w a ż a m ró w n ie ż n ie w ła ś c iw e sto so w a n ie ró ż n y c h o k re ś le ń , np. w ła ś c iw o ś c i z a m ia s t w ła s n o ś c i, c h o c ia ż p o d ty m w z g lę d e m w y d a je się, że ś ro d o w is k o in ż y n ie r iim a te ria ło w e j w P olsce je s t p o d z ie lo n e m n ie j w ię c e j p o p o ło w ie , stężenie ta m g d z ie n a le ża ło u żyć u d z ia ł, w a g o w y z a m ia s t m a s o w y , te rm ic z n y (ru s y c y z m !) z a m ia s t c ie p ln y i je s z c z e in n e . N a n ie k tó ry c h ry s u n k a c h n ie o p isa n o osi. K ry ty c z n e u w a g i d o tyczą ce k o m p o z y c ji p ra c y , s fo rm u ło w a łe m u p rz e d n io . P o zo sta łe p o d o b n e u w a g i s z c z e g ó ło w e p rz e k a z u ję b e zp o śre d n io A u to rc e .
