Propozycje tematów prac magisterskich Inżynieria Biomedyczna - Wydział Chemiczny r. ak. 2021/2022

(1)

Propozycje tematów prac magisterskich Inżynieria Biomedyczna - Wydział Chemiczny

r. ak. 2021/2022

(2)

Temat pracy dyplomowej

magisterskiej (jęz. pol.)

Badanie właściwości fizykochemicznych kompleksu chitozan- alginian jako nowego iotuszu dedykowanego do druku trójwymiarowego technik ioprintingu w inżynierii biomedycznej

magisterskiej (jęz. ang.)

Investigation of the physicochemical properties of the chitosan- alginate complex as a new bio-ink dedicated to three-

dimensional printing using the bioprinting technique in biomedical engineering.

Opiekun pracy dr ha . inż. Ro ert Tylingo, prof. PG Konsultant pracy dr inż. Szymon Mania

Cel pracy Celem pracy jest ocena możliwości wykorzystania kompleksów chitozan-alginian tworzonych w wyniku oddziaływań Coulom a jako materiałów do wytworzenia iotuszów dedykowanych do druku rusztowań komórkowych, na podstawie oceny właściwości mechanicznych form uwodnionych i wysuszonych wytworzonych kompleksów oraz czasu ich żelowania, poziomu skurczu matrycy czy zdolności do ponownego chłonięcia płynów modelowych. Badania powyższych właściwości maj na celu określenie przydatności w tworzeniu nowych produktów i narzędzi dedykowanych dla inżynierii iomedycznej.

Zadania do wykonania 1. Wytworzenie serii kompleksów chitozan-alginian 2. Ocena właściwości mechanicznych kompleksów w

stanie uwodnionym oraz po wysuszeniu

3. Ocena skurczu kompleksu w czasie przechowywania 4. Ocena zdolności wi zania płynu modelowego ze stanu

wysuszonego.

Źródła 1. Meng, X., Tian, F., Yang, J., He, C.-N., Xing, N., & Li, F.

(2010). Chitosan and alginate polyelectrolyte complex membranes and their properties for wound dressing application. Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 21(5), 1751–1759. doi:10.1007/s10856-010- 3996-6

2. Mania S., Banach A., Tylingo R.: Review of current research on chitosan as a raw material in three- dimensional printing technology in biomedical

applications// Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, (2020),37-50.

Doi:10.15259/pcacd.25.003

3. 3. Hossain, M. R., Mallik, A. K., & Rahman, M. M.

(2020). Fundamentals of chitosan for biomedical applications. Handbook of Chitin and Chitosan, 199–

230. doi:10.1016/b978-0-12-817966-6.00007-8 Liczba wykonawców 1

Uwagi -

(3)

Badanie właściwości fizykochemicznych kompozytów chitozan- tlenek metalu jako nowej ścieżki w projektowaniu iotuszów do druku 3D w inżynierii iomedycznej.

Investigation of the physicochemical properties of chitosan- metal oxide composites as a new path in the design of bioinks for 3D printing in biomedical engineering.

Opiekun pracy dr inż. Szymon Mania

Konsultant pracy dr ha . inż. Ro ert Tylingo, prof. PG

Cel pracy Celem pracy jest ocena możliwości wykorzystania kompozytów chitozan-tlenek metalu jako materiałów do wytworzenia iotuszów dedykowanych do druku rusztowań komórkowych, na podstawie oceny właściwości mechanicznych form uwodnionych i wysuszonych oraz właściwości przeciwdrobnoustrojowych. Badania powyższych właściwości maj na celu określenie przydatności w tworzeniu nowych produktów i narzędzi dedykowanych dla inżynierii biomedycznej.

Zadania do wykonania 1. Wytworzenie kompleksów chitozanu z wy ranymi tlenkami metalu.

2. Ocena właściwości mechanicznych kompleksów w stanie uwodnionym oraz po wysuszeniu

3. Ocena aktywności przeciwdro noustrojowej kompozytów

Źródła 1. Bui, Vu K.H.; Park, Duckshin; Lee, Young-Chul. 2017.

"Chitosan Combined with ZnO, TiO2 and Ag Nanoparticles for Antimicrobial Wound Healing Applications: A Mini Review of the Research Trends"

Polymers. 9, no. 1: 21.

https://doi.org/10.3390/polym9010021.

2. Mania S., Banach A., Tylingo R.: Review of current research on chitosan as a raw material in three- dimensional printing technology in biomedical

applications, Progress on Chemistry and Application of Chitin and Its Derivatives, (2020), 37-50.

Doi:10.15259/pcacd.25.003

3. Annu, Manzoor, K., Ahmad, S., Soundarajan, A., Ikram, S., & Ahmed, S. (2018). Chitosan Based Nanomaterials for Biomedical Applications. Handbook of

Nanomaterials for Industrial Applications, 543–

562.doi:10.1016/b978-0-12-813351-4.00031-6 Liczba wykonawców 1

Uwagi -

(4)

Ekstrakty propolisu pszczelego jako potencjalne środki przeciwgrzybicze

Extracts of bee propolis as potential antifungal agents

Opiekun pracy dr ha . inż. Piotr Szweda Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest zbadanie potencjału przeciwgrzybowego ekstraktów otrzymywanych z propolisu pszczelego.

Przeprowadzenie adań umożliwi wytypowanie ekstraktów (o najwyższej aktywności przeciwgrzy owej) do dalszych etapów adań zmierzaj cych do otrzymania nowych skutecznych leków przeciwgrzybowych.

Zadania do wykonania 1. Określenie aktywności przeciwgrzy owej ekstraktów propolisu pszczelego w stosunku do drożdży Candida spp.

(szczepy referencyjne i izolaty kliniczne) – wyznaczenie parametrów MIC (Minimal Inhi itory Concentration - Minimalne Stężenie Hamuj ce) oraz MFC (Minimal Fungicidal Concentration - Minimalne Stężenie Grzy o ójcze).

2. Określnie wpływu adanych produktów na zmiany morfologiczne komórek Candida spp. (badania mikroskopowe).

3. Określnie wpływu adanych produktów na aktywność transporterów wielolekowych.

4. Analiza oddziaływań synergistycznych wybranych produktów z stosowanymi aktualnie chemioterapeutykami przeciwgrzybowymi.

Źródła 1. Gucwa, K.; Milewski, S.; Dymerski, T.; Szweda, P.

Investigation of the Antifungal Activity and Mode of Action of Thymus vulgaris, Citrus limonum, Pelargonium

graveolens, Cinnamomum cassia, Ocimum basilicum, and Eugenia caryophyllus Essential

Oils. Molecules 2018, 23, 1116.

https://doi.org/10.3390/molecules23051116

2. Gucwa, K.; Kusznierewicz, B.; Milewski, S.; Van Dijck, P.;

Szweda, P. Antifungal Activity and Synergism with Azoles of Polish Propolis. Pathogens 2018, 7, 56.

https://doi.org/10.3390/pathogens7020056

3. Grecka, K.; Kuś, P.M.; Okińczyc, P.; Woro o, R.W.;

Walkusz, J.; Szweda, P. The Anti-Staphylococcal Potential of Ethanolic Polish Propolis Extracts. Molecules 2019, 24, 1732. https://doi.org/10.3390/molecules24091732

Liczba wykonawców 2 Przedmiotem adań pierwszego z dyplomantów ęd ekstrakty etanolowe. Drugi z wykonawców ędzie adał właściwości

ekstraktów otrzymanych z tych samych pró ek propolisu, ale z wykorzystaniem glikolu polietylenowego jako ekstrahenta.

Uwagi Wymagane jest zamiłowanie do pracy la oratoryjnej

(5)

Aktywność przeciwgrzy owa koniugatów leków azolowych z peptydami penetruj cymi

Antifungal activity of conjugates of azoles and cell-penetrating peptides

Opiekun pracy dr ha . inż. Piotr Szweda Konsultant pracy

Cel pracy Celem pracy jest zbadanie potencjału przeciwgrzybowego koniugatów stosowanych aktualnie leków azolowych z peptydami penetruj cymi. Przeprowadzenie adań umożliwi wytypowanie su stancji (o najwyższej aktywności

przeciwgrzybowej) do dalszych etapów adań zmierzaj cych

do otrzymania nowych skutecznych leków przeciwgrzy owych.

Zadania do wykonania 1. Określenie aktywności przeciwgrzy owej wy ranych koniugatów w stosunku do Candida spp. (szczepy referencyjne i izolaty kliniczne) – wyznaczenie parametrów MIC (Minimal Inhi itory Concentration - Minimalne Stężenie Hamuj ce) oraz MFC (Minimal Fungicidal Concentration - Minimalne Stężenie Grzy o ójcze).

2. Określanie wpływu adanych koniugatów na zmiany morfologiczne komórek Candida spp. (badania mikroskopowe).

3. Porównanie aktywności grzy o ójczej wyjściowych azoli oraz ich koniugatów z peptydami penetruj cymi.

4. Określnie skuteczności działania koniugatów w stosunku do izolatów Candida spp. wykazuj cych oporność na leki azolowe.

Źródła 1. Gucwa, K.; Milewski, S.; Dymerski, T.; Szweda, P.

Investigation of the Antifungal Activity and Mode of Action of Thymus vulgaris, Citrus limonum, Pelargonium

graveolens, Cinnamomum cassia, Ocimum basilicum,

and Eugenia caryophyllus Essential Oils. Molecules 2018, 23, 1116. https://doi.org/10.3390/molecules23051116

2. Skwarecki AS, Milewski S, Schielmann M, Milewska MJ. Antimicrobial molecular nanocarrier-drug conjugates.

Nanomedicine. 2016 Nov;12(8):2215-2240. doi:

10.1016/j.nano.2016.06.002. Epub 2016 Jun 23. PMID:

27339783.

3. Szepiński, E.; Martynow, D.; Szweda, P.; Milewska, M.J.; Milewski, S. Voriconazole-Based Salts Are Active against Multidrug-Resistant Human Pathogenic

Yeasts. Molecules 2019, 24, 3635.

https://doi.org/10.3390/molecules24203635 Liczba wykonawców 1

Uwagi Wymagane jest zamiłowanie do pracy la oratoryjnej

(6)

Materiały elektrodowe elastycznych magazynów ładunku do zasilania naso nych urz dzeń iomedycznych.

Electrode material for the flexible energy storage devices to power wearable biomedical devices

Opiekun pracy Prof. Anna Lisowska-Oleksiak Konsultant pracy -

Cel pracy Celem jest uzyskanie materiału o wysokiej pojemności

ładunku do zastosowań w zasilaniu urz dzeń iomedycznych.

Zadania do wykonania 1. Opracowanie metody syntezy kompozytu

zawieraj cego węgiel sp² z procesu przetwarzania iomasy. (Su strat do wytwarzania materiału

węglowego sp² to biomasa odpadowa z firmy HemPol).

2. Przeprowadzenie adań nad zależności pomiędzy składem chemicznym, morfologi i struktur nowego materiału elektrodowego a jego parametrami

elektrochemicznymi

3. Opracowanie metody otrzymywania warstw na podstawie przeprowadzonych adań określaj cych wpływ podłoża, gru ości i sposo u wytworzenia warstw elektrodowych na ich właściwości elektrochemiczne.

4. Opracowanie metody wytwarzania giętkiej aterii z komercyjn katod do wy ranego naso nego urz dzenia iomedycznego.

Źródła 1. Subrata Kundu et.al , Chapter 8. Biomass-Derived Electrodes for Flexible Supercapacitors, in Flexible Supercapacitor Nanoarchitectonicsed. Wiley 2021, DOI:10.1002/9781119711469

2. Hanbook on electrochemical Energy, C. Breitcopf, K.

Swider-Lyons ed. Springer

3. Xajomig Li et al. High energy flexible supercapacitors formed via bottom-up infilling of gel electrolytes into thick porous electrodes, Nature Communications, 9: 2578 (2018).

4. https://www.med-technews.com/features/can-flexible- batteries-revolutionise-power-in-medical-device/

Liczba wykonawców 1

(7)

Temat projektu/pracy dyplomowej

inżynierskiej (jęz. pol.)

Fotoelektrokatalityczne rozpoznanie i usuwanie diklofenaku w wodzie

inżynierskiej (jęz. ang.)

Photoelectrocatalytic recognision and removal of diclofenac in water

Opiekun pracy Prof. dr hab. Anna Lisowska-Oleksiak Konsultant pracy Prof. dr hab. inż. Elż ieta Lu och

Cel pracy Celem pracy jest opracowanie sposo u wytwarzania materiału fotoanody skutecznej w procesie fotokatalitycznego utlenienia diklofenaku.

Zadania do wykonania 1. Przegl d literatury naukowej i patentowej dotycz cej zastosowania ogniw fotoelektrochemicznych w budowie sensorów na diklofenak

2. Opracowanie metody syntezy elektrod

półprzewodnikowych TiO₂ z ko-katalizatorem metod anodyzacji Ti i modyfikacji hydrotermalnej w celu uzyskania aktywności w świetle widzialnym.

3. Przeprowadzenie adań nad detekcj i usuwaniem diklofenaku – zaproponowanie doboru optymalnych parametrów pracy fotoanody jako sensora i utleniacza.

4. Zaproponowanie mechanizmu rozpoznawania diklofenaku i procesu usuwania

Źródła 1. Pharmaceuticals in drinking water WHO Report

https://www.who.int/water_sanitation_health/publication s/2011/pharmaceuticals_20110601.pdf

2. Graig A. Grimes, Oomman K. Varghese, Sudhir Ranjan, Light Water Hydrogen, Springer Verlag 2002.

3. Livei Liang et.al, Ultrasensitive photoelectrochemical aptasensor for diclofenac sodium based on surface- modified TiO₂-FeVO₄ composite, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 413 ( 2021) 193–203.

4. Y. Cui et al. Kinetics of photoelectrocatalytic

degradation of diclofenac using N, S CO-doped TiO2

nano-crystallite decorated TiO2 nanotube arrays photoelectrode. Environment Protection Engineering 44(2) (2018) 117-130.

Liczba wykonawców 1 Uwagi

(8)

Temat pracy dyplomowej magisterskiej

Konstrukcja superkondensatora z elektrodami z warstwowych materiałów tlenkowych (2-D) do zastosowań w iomedycznych w urz dzeniach naso nych

Manufacture of supercapacitor based on electrodes comprising 2-D oxides for biomedical applications.

Opiekun pracy Prof. Anna Lisowska-Oleksiak

Cel pracy Opracowanie metody wytwarzania warstw elektrodowych zawieraj cych tlenkowy nanomateriał 2-D.

Zadania do wykonania 1.Przegl d literatury dotycz cy materiałów elektrodowych superkondensatorów zawieraj cych 2D materiał tlenkowy.

2. Opracowanie metody eksfoliacji wybranego tlenku (np.:

WO₃, MoO₃

 -MnO2 V2O5, Mn2O4 etc).

3. Opracowanie metody wytwarzania warstw elektrodowych i ich charakterystyka elektrochemiczna w elektrolicie wodnym.

4.Konstrukcja symetrycznego superkondensatora i testy polaryzacyjne urz dzenia.

5. Analiza otrzymanych wyników, zaproponowanie mechanizmu reakcji elektrodowych procesu ładowania/rozładowania

6. Przygotowanie pracy dyplomowej

Źródła 1. Hyeon Jun Sima,et.al, Biomolecule based fiber supecapacitors for implantable devices, Nano Energy 47 (2018) 365-392.

2. Application of Electrochemistry in Medicine, ed. Mordechay Schlesinger, Springer (2013), (in series: Modern Aspects in Electrochemistry vol. No 56).

3. A. Etman et al, Molybdenum Oxide Nanosheets with

Tunable Plasmonic Resonance: Aqueous Exfoliation Synthesis and Charge Storage Applications, Adv. Funct. Mater. 2018,

1806699 https://doi.org/10.1002/adfm.201806699 4. M. Khobari et al ,Wearable supercapacitors, Applied Surface

Science, 417 (2017) 277.

http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2017.05.060

Liczba wykonawców 2, Każdy student pracuje nad odrę nym tlenkiem z grupy warstwowych tlenków metali przejściowych

Temat dedykowany jest głównie specjalnościom

IBM,

Chemia, Inżynieria Materiałów, Technologia chemiczna, Zielone Technologie i Monitoring/Green Technologies and Monitoring

(9)

Akumulator litowo-jonowy do pomp insulinowych

Lithium-ion battery for insulin pumps

Opiekun pracy dr ha . inż. Andrzej Nowak, prof. uczelni Konsultant pracy

Cel pracy Otrzymanie i charakterystyka materiału elektrodowego ęd cego anod w akumulatorze litowo-jonowym do zasilania przenośnych pomp insulinowych

Zadania do wykonania 1. Synteza nowego materiału elektrodowego do aterii litowo- jonowych.

2. Charakterystyka otrzymanego materiału z wykorzystaniem technik fizyki ciała stałego.

3. Przygotowanie materiału elektrodowego na azie zsytezowanego materiału

4. Konstrukcja naczynka pracuj cego jako półogniwo

5. Testy elektrochemiczne otrzymanego materiału elektrodowego w warunkach bezwodnych i beztlenowych 6. Interpretacja oraz omówienie uzyskanych wyników

Źródła 1. Murata, T. et al. Safety of the batteries and power units used in insulin pumps: A pilot cross‐sectional study by the Association for the Study of Innovative Diabetes Treatment in Japan, J Diabetes Investig., 9 (2018) 903–

907.

2. Nowak A.P., et al. Tin Oxide Encapsulated into

Pyrolyzed Chitosan as a Negative Electrode for Lithium Ion Batteries, Materials, 14 (2021) 1156

3. A. Czerwiński, Akumulatory, aterie, ogniwa, Wydawnictwa Komunikacji i Ł czności WKŁ, 1998.

4. Wakihara, M., Yamamoto, O., Lithium Ion Batteries Fundamentals and Performance, WILEY-VCH, 1998 5. G. Postoia, Lithium Batteries. New Materials,

Developments and Perspectives, Elsevier, 1994 Liczba wykonawców 1

Uwagi

(10)

Synteza i właściwości materiałów selektywnie oddziałuj cych z mikrozanieczyszczeniami iologicznie aktywnymi o działaniu endokrynnym.

Synthesis and properties of materials selectively interacting with biologically active micropollutants with endocrine action Opiekun pracy Dr hab. inż. Anna Skwierawska, prof. uczelni

Konsultant pracy -

Cel pracy Głównym celem pracy jest zaprojektowanie i synteza materiałów, selektywnie wi ż cych isfenole (BP) obecne w żywności, napojach i wodzie. BP wywieraj toksyczne działanie poprzez indukowanie stresu oksydacyjnego, dysfunkcję mitochondriów oraz za urzenia gospodarki hormonalnej.

Ekspozycja na isfenole stymuluje produkcję cytokin o działaniu prozapalnym, a hamuje powstawanie cytokin o działaniu przeciwzapalnym. Ponadto isfenol A wykazuje zdolność do interakcji z receptorami dla estrogenów odgrywaj c ważn rolę w patogenezie za urzeń endokrynnych wł czaj c za urzenia płodności u ko iet i mężczyzn, przedwczesne dojrzewanie i nowotwory hormonozależne.

Zadania do wykonania 1. Studia literaturowe.

2. Synteza nierozpuszczalnych w wodzie organicznych adsor entów.

3. Badania kinetyki adsorpcji wybranych bisfenoli.

4. Określenie wpływu wy ranych parametrów takich jak: czas, stężenie, oddziaływania elektrostatyczne i pH na zdolność sorpcyjn materiału.

5. Regeneracja adsorbentu

Źródła 1. Fourmentin, S., Crin, G., Lichtfouse, E., Cyclodextrin Fundamentals, Reactivity and Analysishttps, Springer International Publishing AG, part of Springer Nature 2018 2. Lee, J., Kwak, S., Rapid adsorption of bisphenol A from

wastewater y β-cyclodextrin-functionalized mesoporous magnetic clusters, Applied Surface Science (2019) 467-468 178-184

3. Chen, Z., Liu, Z., Hu, J. et al., β-Cyclodextrin-modified graphene oxide membranes with large adsorption capacity and high flux for efficient removal of bisphenol A from water, Journal of Membrane Science (2020) 595

4. Klemes, M., Skala, L., Ateia, M. et al., Polymerized Molecular Receptors as Adsorbents to Remove Micropollutants from Water, Accounts of Chemical Research (2020) 53(10) 2314-2324

5. Huang, Q., Chai, K., Zhou, L. et al., A phenyl-rich β- cyclodextrin porous crosslinked polymer for efficient removal of aromatic pollutants: Insight into adsorption performance and mechanism, Chemical Engineering Journal (2020) 387

Liczba wykonawców 2, Każdy z wykonawców samodzielnie projektuje i syntezuje własny adsor ent. Następnie wykonuje opisane powyżej zadania z wykorzystaniem własnego materiału. Część wspóln pracy stanowi porównanie wyników oraz wynikaj ce z niego wnioski.

(11)

Uwagi Mikrozanieczyszczenia maj wpływ na rozwój wielu choró cywilizacyjnych, z tego względu poszukuje się efektywnych metod ich usunięcia. Najczęściej stosowan jest adsorpcja na węglu aktywnym, który niestety podejrzewa się o właściwości katalityczne prowadz ce do powstania toksycznych

nitrozoamin. Alternatyw s adsor enty organiczne. Tanie w produkcji, łatwe w regeneracji i co ważne iodegradowalne.

(12)

Materiały sorpcyjne otrzymywane na azie surowców

odnawialnych do usuwania arwników, jonów metali ciężkich i ksenoestrogenów z roztworów wodnych.

Sorption materials based on renewable raw materials for the removal of dyes, heavy metal ions and xenoestrogens from aqueous solutions.

Opiekun pracy Dr inż. Koleta Hemine Konsultant pracy Dr inż. Natalia Łukasik

Cel pracy Celem pracy jest otrzymanie i charakterystyka materiału sorpcyjnego, zawieraj cego w strukturze zwi zki wyizolowane z surowców odnawialnych. Otrzymany materiał ędzie z adany pod k tem efektywności usuwania z roztworów wodnych, zwi zków za urzaj cych funkcjonowanie organizmu, w tym:

zwi zków endokrynnie czynnych, jonów metali ciężkich i arwników. Zostanie dokonana analiza mechanizmu oddziaływań zanieczyszczeń z powierzchni sorbentu.

Zadania do wykonania 1. Otrzymanie materiału sorpcyjnego.

2. Scharakteryzowanie materiału przy wykorzystaniu m.in.

spektroskopii w zakresie średniej podczerwieni.

3. Ocena efektywności sorpcji zanieczyszczeń z roztworów wodnych. Wyznaczenie parametrów takich, jak m.in. stopień usunięcia, czas kontaktu.

4. Określenie parametrów kinetycznych i termodynamicznych sorpcji.

5. Porównanie efektywności otrzymanych materiałów z dostępnymi handlowo węglami aktywnymi.

Źródła 1. N. Morin-Crini, P. Winterton, S. Fourmentin, L.D. Wilson, É.

Fenyvesi, G. Crini, Prog. Polym. Sci., 2018, 78, 1 2. A. P. Sherje, B.R. Dravyakar, D. Kadam, M. Jadhav, Carbohydr. Polym., 2017, 173, 37

3. G. Crini, E. Lichtfouse, L.D. Wilson, N. Morin-Crini, Environ.

Chem. Lett., 2019, 17, 195 Liczba wykonawców 1

Uwagi

(13)

Izolacja i wykorzystanie iopolimerów z surowców odnawialnych do otrzymywania materiałów sorpcyjnych Temat pracy

dyplomowej

Isolation and use of biopolymers from renewable raw materials for the preparation of sorption materials

Opiekun pracy Dr inż. Koleta Hemine Konsultant pracy Dr inż. Natalia Łukasik

Cel pracy Celem pracy jest opracowanie efektywnej metody izolacji iopolimerów z surowców odnawialnych. Wyizolowane zwi zki zostan scharakteryzowane i wykorzystane do syntezy

wielofunkcyjnych sor entów o potencjalnej zdolności

równoczesnego usuwania różnego typu zanieczyszczeń (np.

zarówno zwi zków jonowych, jak i niejonowych) maj cych wpływ na gospodarkę hormonaln w organizmie.

Zadania do wykonania 1. Przegl d literaturowy metod izolacji iopolimerów z surowców odnawialnych.

2. Do ranie warunków izolacji poż danych substancji.

3. Scharakteryzowanie wyizolowanych zwi zków za pomoc m.in. spektroskopii w zakresie średniej podczerwieni.

4. Synteza materiałów sorpcyjnych na azie iopolimerów różni cych się stosunkiem su stancji wyjściowych.

5. Scharakteryzowanie otrzymanych sor entów za pomoc spektroskopii w zakresie średniej podczerwieni.

6. Analiza wpływu składu materiału i warunków fizjologicznych na właściwości sorpcyjne.

Fenyvesi, G. Crini, Prog. Polym. Sci., 2018, 78, 1 2. A. P. Sherje, B.R. Dravyakar, D. Kadam, M. Jadhav,

Carbohydr. Polym., 2017, 173, 37

3. G. Crini, E. Lichtfouse, L.D. Wilson, N. Morin-Crini, Environ.

Chem. Lett., 2019, 17, 195 Liczba wykonawców 1

Uwagi

(14)

Otrzymanie i adanie właściwości materiałów sorpcyjnych opartych na iowęglu

Obtainment and studies of properties of biochar-based sorption materials

Opiekun pracy Dr inż. Natalia Łukasik Konsultant pracy Dr inż. Koleta Hemine

Cel pracy Celem pracy jest otrzymanie i charakterystyka materiałów sorpcyjnych zawieraj cych materiał węglowy pochodz cy z pirolizy odpadów roślinnych, stanowi cych potencjaln alternatywę dla węgla aktywnego służ cego do odtruwania organizmu. Określona zostanie efektywność otrzymanych materiałów w usuwaniu zanieczyszczeń zagrażaj cych prawidłowemu funkcjonowaniu organizmu, przede wszystkim arwników i ksenoestrogenów, z roztworów wodnych.

Zadania do wykonania 1. Otrzymanie iowęgla na drodze pirolizy odpadów roślinnych.

2. Otrzymanie sor entów węglowych.

3. Charakterystyka materiałów przy użyciu m.in. spektroskopii w zakresie średniej podczerwieni.

4. Ocena zdolności usuwania przez otrzymane materiały toksyn z roztworów wodnych.

5. Wyznaczenie parametrów termodynamicznych sorpcji w układzie ciało stałe-ciecz.

6. Z adanie wpływu m.in. masy materiału sorpcyjnego, czasu kontaktu faz i warunków fizjologicznych na efektywność sorpcji.

7. Porównanie otrzymanych materiałów z dostępnymi handlowo węglami aktywnymi.

Fenyvesi, G. Crini, Prog. Polym. Sci. 78, 2018, 1.

5. F. Zhao, E, Repo, D. Yin, Y. Meng, S. Jafari, M. Sillanpää, Environ. Sci. Technol. 49, 2015, 10570.

6. J. Q, M. Dong, S. Wei, Q. Meng, L. Hu, Q. Hu, L. Wang, W.

Han, Y. Zhang, Carbohydr. Polym. 250, 2020, 117003.

(15)

Zastosowanie azomakrocyklicznych pochodnych imidazolu w membranowych elektrodach jonoselektywnych (solid contact) do oznaczania aktywności jonów metali ciężkich do celów diagnostyki toksykologicznej.

Application of azomacrocyclic derivatives of imidazole in membranes of ion-selective electrodes (solid contact) for determination of heavy metal ions activity for toxicological diagnostics purposes.

Opiekun pracy dr inż. Radosław Pomećko

Konsultant pracy dr ha . inż. Ewa Wagner-Wysiecka, prof. uczelni Cel pracy Wyznaczenie parametrów mierniczych mem ranowych

elektrod jonoselektywnych typu solid contact zawieraj cych jako jonofory azomakrocykliczne pochodne imidazolu i określenie możliwości selektywnego oznaczania jonów metali ciężkich w płynach ustrojowych, ze szczególnym

uwzględnieniem jonów Cu²⁺_,Pb²⁺.

Zadania do wykonania 1. Przegl d literatury dotycz cej udowy i działania elektrod jonoselektywnych oraz składu jonowego wy ranych płynów fizjologicznych

2. Zaprojektowanie składu mem ran jonoselektywnych 3. Zaprojektowanie i wykonanie roztworów

kondycjonuj cych i kali racyjnych

4. Wyznaczenie parametrów mierniczych czujników (czułość, zakres liniowy pracy, współczynniki selektywności)

5. Zastosowanie czujników do pomiaru aktywności jonów w pró kach modelowych

6. Dyskusja otrzymanych wyników ocena możliwości zastosowania wy ranych czujników do oznaczania jonów metali ciężkich w diagnostyce zatruć metalami Źródła 1. E. Wagner-Wysiecka, M. Jamrógiewicz, M.S. Fonari,

J.F. Biernat, Tetrahedron 63 (2007) 4414,

2. K. Sadowska, D. G. Pijanowska, R. Pomećko, M.

Bocheńska, Sensors, 20 (2020) 2817,

3. M. Ur anowicz, A. Jasiński, M. Jasińska, K. Drudis, A.

Szarmach, R. Suchodolski, R. Pomećko, M.

Bocheńska, Electroanalysis, 29 (2017) 2232, 4. K. M. Mikhelson, Ion selective electrodes, Springer,

Heidelberg, 2013,

5. E. Bakker, P. Buhlmann, E. Pretsch, Electroanalysis, 11 (1999) 915.

Liczba wykonawców 1

Uwagi Większość materiałów dostępna jest tylko w języku angielskim

(16)

18-członowe pochodne imidazolu z fragmentem oligoeterowym - składniki warstw receptorowych czujników optycznych do celów diagnostyki toksykologicznej zatruć metalami ciężkimi Temat pracy

dyplomowej

18-membered imidazole derivatives with oligoether fragment - components of optical sensor receptor layers for toxicological diagnostics of heavy metal poisoning

Opiekun pracy dr ha . inż. Ewa Wagner-Wysiecka, prof. uczelni Konsultant pracy mgr inż. Błażej Galiński

Cel pracy Celem pracy jest przygotowanie warstw receptorowych czujników optycznych zawieraj cych wyselekcjonowane makrocykliczne pochodne imidazolu oraz ocena ich

przydatności do wykrywania i oznaczania jonów metali ciężkich Zadania do wykonania 1. Przegl d literatury dotycz cej toksyczności jonów

metali ciężkich oraz czujników optycznych

wykorzystywanych do ich wykrywania i oznaczania w pró kach iologicznych

2. Przygotowanie warstw receptorowych z

uwzględnieniem wy oru podłoża, składu warstwy receptorowej

3. Charakteryzacja otrzymanych warstw receptorowych (m.in. selektywność, granica wykrywalności, czas odpowiedzi) z wykorzystaniem spektroskopii UV-Vis 4. Dyskusja wyników: ocena możliwości zastosowania

wyselekcjonowanej warstwy receptorowej do celów diagnostyki toksykologicznej

Źródła 1. Engwa, G. A., Ferdinand, P. U., Nwalo, F. N., Unachukwu, M. N., "Mechanism and Health Effects of Heavy Metal Toxicity in Humans" w: "Poisoning in the Modern World"

wyd. O. Karcioglu, B. Arslau, InotechOpen, London, 2019 2. Fisher, R. M., Gupta, V., Heavy Metals, 2020,

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557806/

3. Wagner-Wysiecka, E., Łukasik, N., Biernat, J. F., Luboch, E., J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem., 90, 189-257 (2018) 4. Geng W.C., Sun H., Guo D. S., J. Incl. Phenom.

Macrocycl. Chem. 92, 1-79 (2018)

5. Wagner-Wysiecka, E., Jamrógiewicz, M., Fonari, M. S., Biernat, J. F., Tetrahedron 63, 4414-4421 (2007)

(17)

21-członowe pochodne imidazolu z fragmentem oligoeterowym - składniki warstw receptorowych czujników optycznych do celów diagnostyki toksykologicznej zatruć metalami ciężkimi Temat pracy

dyplomowej

21-membered imidazole derivatives with oligoether fragment - components of optical sensor receptor layers for toxicological diagnostics of heavy metal poisoning

Macrocycl. Chem. 92, 1-79 (2018)

(18)

Lipofilowe makrocykliczne pochodne imidazolu - składniki warstw receptorowych czujników optycznych do celów diagnostyki toksykologicznej zatruć metalami ciężkimi Temat pracy

dyplomowej

Lipophilic macrocyclic imidazole derivatives - components of optical sensor receptor layers for toxicological diagnostics of heavy metal poisoning

Macrocycl. Chem. 92, 1-79 (2018)

(19)

Właściwości anty akteryjne ditlenku tytanu modyfikowanego nanocz stkami sre ra w zastosowaniach medycznych Temat pracy

dyplomowej

Enhancing the antibacterial properties of titanium dioxide by modifying with silver nanoparticles in medical application Opiekun pracy dr inż. Mariusz Szkoda

Konsultant pracy mgr inż. Zuzanna Zarach

Cel pracy Głównym celem pracy jest otrzymanie materiału kompozytowego stanowi cego materiał o działaniu anty akteryjnym. Ditlenek tytanu w ci gu ostatnich kilku lat stał się jednym z ardziej o iecuj cych fotokatalizatorów, a w szczególności w procesach dezynfekcji w poł czeniu z wykorzystaniem promieni UV. Jest to jedna z najbardziej efektywnych technologii w zakresie uzdatniania wody, a zwłaszcza usuwania kałowych akterii coli (np. Escherichia coli) w wodzie pitnej. Domieszkowanie odpowiednim metalem szlachetnym, takim jak sre ro, ma na celu zwiększenie aktywności przeciw akteryjnej, zarówno podczas naświetlania promieniami UV, jak również w ciemności.

Zadania do wykonania 1. Opracowanie nowej metod otrzymywania ditlenku tytanu (TiO₂) w postaci nanorurek/nanowłókien metod

hydrotermaln .

2. Opracowanie metody modyfikacji TiO₂ nanocz stkami srebra.

3. Charakterystyka uzyskanych materiałów metodami fizyki ciała stałego (m.in. XDR, spektroskopia Ramana, SEM).

4. Z adanie aktywności akterio ójczej otrzymanego kompozytu.

Źródła 1. J.Z. Soo, L. Chai, B.C. Ang, B.H. Ong, ACS Applied Nano Materials 2020, 3, 5743-5751.

2. N. Niño-Martínez et al., Nanotechnology 2008, 19, 065711.

3. I.X. Yin, Int J Nanomedicine. 2020, 15, 2555.

4. P. Davide Cozzoli et al., J. Phys. Chem. B 2004, 108, 28, 9623–9630.