Materiały dla Biosensorów

01 09 2022

O Grupie

Grupa badawcza zajmuje się projektowaniem i syntezą nanostruktur o właściwościach katalitycznych i/lub absorbujących światło z zakresu widzialnego i bliskiej podczerwieni. Struktury te są wykorzystywane do projektowania nowych sensorów elektrochemicznych lub sensorów opartych na SERS. Grupa projektuje nowe metody oznaczania związków biologicznych (np. kwas foliowy, barwniki) lub aktywnych form tlenu (ROS). Przykładowe nanostruktury to: nanokulki, nanojeże, nanomiseczki złota w połączeniu z tlenkiem grafenu lub redukowanym tlenkiem grafenu (całkowicie lub częściowo), nanocząstki otaczane polimerami przewodzącymi. Materiały te wykorzystuje jako podłoża do wzmocnionej powierzchniowo spektroskopii Ramana lub materiały do czujników elektrochemicznych. Grupa stara się projektować podłoża tak, aby zoptymalizować adsorpcję badanego związku na podłożu. Opracowała szereg modyfikacji tlenku grafenu w celu optymalizacji jego właściwości katalitycznych. Bada również spektroelektrochemiczne właściwości związków (m. in. polimerów przewodzących) za pomocą techniki EC-SERS, w celu projektowania nowatorskich sensorów oraz analizy procesów redoks na poziomie molekularnym.

Ważnym nurtem badań jest analiza fizykochemiczna na potrzeby badań morza, w tym mikroplastiku w zróżnicowanych próbkach środowiskowych oraz składu i morfologii osadów. Badania obejmują wykrywanie i identyfikację mikroplastiku z wykorzystaniem metod spektroskopowych oraz numeryczny opis powierzchni i ocenę stopnia starzenia. Projektuje również testy ekotoksykologiczne (dla mikro- i nanoplastiku oraz materiałów 2D) wraz z doborem dedykowanych materiałów testowych i oceną parametrów diagnostycznych.
Projektuje nanokompozyty z materiałami grafenowymi, dobieramy metody recyklingu dla „sieci duchów”, prowadzimy diagnostykę spektralną materiałów kompozytowych (stopień grafityzacji, starzenia, usieciowania). Głównymi metodami badawczymi są spektroskopia i mikroskopia w podczerwieni, spektroskopia Ramana oraz metody elektrochemiczne.

Grupa Materiały dla Biosensorów wykorzystuje do badań

• spektroskopię w podczerwieni (zakresy dalekiej, średniej i bliskiej podczerwieni),
• spektroskopię Ramana z liniami wzbudzającymi 455, 532, 633, 785 i 1064nm,
• widma odbiciowe z wykorzystaniem techniki PM-IRRAS,
• badania elektrochemiczne.

Aparatura badawcza

	Nazwa aparatu	Kontakt do operatora/pokój
1	Mikroskop Ramana (DXR, Thermo Scientific), linie 455, 532, 633, 780 nm	Kacper Jędrzejewski kk.jedrzejewski@uw.edu.pl , Krystian Pupel k.pupel@uw.edu.pl, pokój 4.108
2	Spektrofotometr do podczerwieni (Nicolet IS 50 FTIR, Thermo Scientific)	Kacper Jędrzejewski kk.jedrzejewski@uw.edu.pl , Krystian Pupel k.pupel@uw.edu.pl, pokój 4.108
3	Zestaw do pomiarów IR, NIR, FT-Raman (linia 1064 nm)	Barbara Pałys, bpalys@chem.uw.edu.pl, pokój 4.112
4	Mikroskop do podczerwieni	Barbara Pałys, bpalys@chem.uw.edu.pl, pokój 4.112

O Kierowniku:

Prof. Barbara Pałys jest autorką ponad 80 prac w międzynarodowych czasopismach naukowych cytowanych łącznie 2300 razy (h factor 27 wg Scopus). Wypromowała piątkę doktorów oraz wielu magistrów. Ma doświadczenie w pracy dydaktycznej, naukowej i w kierowaniu zespołem badawczym. Otrzymała nagrodę naukową im. Kemuli przyznawaną przez Wydział Chemii oraz dwie wydziałowe nagrody dydaktyczne. Odbyła staże w ośrodkach zagranicznych: Uniwersytet Twente w Holandii (doktorat), Uniwersytet w Eindhoven w Holandii (staż postdoktorski) oraz Uniwersytet w Brukseli (staż postdoktorski).

Profile:
https://scholar.google.com/citations?hl=pl&tzom=-60&user=CX3t5J0AAAAJ
https://orcid.org/0000-0003-1113-2546
https://pl.wikipedia.org/wiki/Barbara_Pa%C5%82ys

Przykładowe publikacje członków zespołu:

K. Pupel et al. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c09696
M. Kasztelan et al. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c03607
M. Kasztelan et al.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.149060
Mikroplastik i ekoksykologia:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969724006053
https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2024.143842
https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.143111
Nanowęgle i kompozyty:
https://doi.org/10.1002/celc.202481501
https://doi.org/10.1002/pssb.201451175

Szczególne osiągnięcie:

Nasz zespół wykazał, że proste modyfikacje chemiczne tlenku grafenu mają bardzo wpływ na jego oddziaływanie z nanostrukturami metali szlachetnych, co skutkuje bardzo dużymi różnicami w SERS i właściwościach elektrokatalitycznych.