Laboratorium BioMat
Kierownik Laboratorium prof. dr hab. inż. Piotr Ulański
Laboratorium BioMat jest zlokalizowane w Międzyresortowym Instytucie Techniki Radiacyjnej Wydziału Chemicznego PŁ (MITR, I-34, ul. Wróblewskiego 15, budynek C2, pracownie rozmieszczone na pierwszym piętrze (203, 205, 206, 207, 208, 214, 226, 230) i w piwnicy (01, laboratorium liniowego akceleratora elektronów)).
Krótki opis laboratorium
Gospodarzem Laboratorium BioMat jest Zespół Chemii Radiacyjnej Stosowanej (https://mitr.p.lodz.pl/biomat).
Działalność badawcza prowadzona w Laboratorium dotyczy chemii radiacyjnej i sonochemii polimerów oraz nanotechnologii, a także projektowania, wytwarzania, sterylizacji i badania nowoczesnych biomateriałów polimerowych i wyrobów medycznych, w skali od makro do nano.
Dwa filary naszych działań to sprzężone ze sobą badania podstawowe i stosowane. Wychodzimy z założenia, że aby efektywnie pracować nad aplikacjami, musimy znać chemiczne i fizyczne podstawy właściwości materiałów oraz reakcji procesów, którymi one podlegają.
W dziedzinie badań podstawowych posługujemy się np. radiolizą impulsową. To metoda, w której próbki poddawane są działaniu ultrakrótkich impulsów elektronów o bardzo wysokiej energii, generowanych przez liniowy akcelerator, a następnie obserwuje się przebieg inicjowanych przez taki impuls energii bardzo szybkich reakcji chemicznych. W ten sposób można poznać mechanizmy reakcji, co pozwala łatwiej nimi kierować.
Prowadzone w Laboratorium badania stosowane to przede wszystkim otrzymywanie nowych biomateriałów polimerowych do zastosowań medycznych: opatrunki, układy do kontrolowanego uwalniania leków, nanocząstki do kontrolowanego dostarczania radioizotopów do tkanki nowotworowej, rurki do regeneracji nerwów, termosterowalne powierzchnie do hodowli komórkowych, układy do wiskosuplementacji stawów i matryce do inżynierii tkankowej Stosujemy do tego celu zarówno biozgodne polimery syntetyczne, jak i naturalne. Opracowujemy metody sterylizacji wyrobów medycznych i badamy ich biozgodność. Prowadzimy badania dotyczące oddziaływania komórek z materiałami.
W dorobku zespołu są liczne wynalazki, w tym opatrunki hydrożelowe do leczenia oparzeń, dostępne w aptekach, ale znane również za granicą (mają je na wyposażeniu US Marines).
W Laboratorium sięgamy też w kosmos, poprzez badania materii pozaziemskiej, a konkretnie meteorytów. Pracujemy również na rzecz obronności (rozwój nowoczesnych materiałów balistycznych).
Nasza działalność dydaktyczna obejmuje szeroki zakres zagadnień. Pomagamy studentom opanować podstawowe dziedziny wiedzy chemicznej i materiałowej (Chemia fizyczna, Polimery). Dostarczamy również narzędzi i umiejętności przydatnych w studiowaniu chemii, nanotechnologii czy nauk o materiałach (Introduction to laboratory work, Learning, reporting and presenting). Studentów wyższych lat i studiów magisterskich wspieramy w opanowaniu bardziej specjalistycznych zagadnień, takich jak biomateriały, nanotechnologia i nanomateriały, zaawansowane techniki pomiarowe, chemia radiacyjna i sonochemia, aspekty biologiczne materiałów dla medycyny. Wiele zajęć ma charakter projektowy; studenci najpierw proponują rozwiązanie problemu, a następnie testują je doświadczalnie.
Prace dyplomowe wykonywane w Laboratorium nie idą do szuflady. Są fragmentami ambitnych, często międzynarodowych, projektów badawczych realizowanych przez naukowców i doktorantów Zespołu.
Nasze Laboratorium składa się z wielu pracowni. Niektóre są przeznaczone do klasycznej pracy chemicznej (przygotowywanie próbek, otrzymywanie materiałów), w innych mamy sprzęt do badania właściwości substratów i uzyskanych produktów oraz do ich sterylizacji różnymi metodami. W skład Laboratorium wchodzą też pracownie biologiczne, w których można badać biozgodność, biofunkcjonalność i sterylność materiałów. Unikalny charakter ma pracownia sonochemiczna wyposażona w reaktory ultradźwiękowe. Można tu badać reakcje chemiczne inicjowane falami akustycznymi. Laboratorium wykorzystuje też źródła promieniowania jonizującego, w tym liniowy akcelerator elektronów, zarówno do radiacyjnej modyfikacji materiałów, jak i do badań kinetyk i mechanizmów bardzo szybkich reakcji chemicznych, zachodzących w czasach nawet tak krótkich, jak nanosekundy.
Wyposażenie dydaktyczne i infrastruktura techniczna
Oprócz standardowego wyposażenia typowego dla pracowni chemicznych, Laboratorium Biomat dysponuje specjalistyczną aparaturą badawczą i pomiarową. Ciekawsze elementy wyposażenia to:
- Układy do wytwarzania wody o wysokiej czystości
- Zestaw wysokiej klasy reaktorów sonochemicznych
- Spektrofotometry UV-Vis i FT-IR
- Skaningowy mikroskop elektronowy z wyposażeniem dodatkowym
- Układ do pomiaru rozkładów wielkości cząstek metodą dyfrakcyjną
- Układ do chromatografii żelowej (HPLC-GPC) z potrójnym detektorem
- Chromatograf cieczowy (HPLC)
- Aparat do badania kątów zwilżania
- Profesjonalne urządzenia do sterylizacji różnymi metodami
- Układ do radiolizy impulsowej z wielokątową detekcją światła rozproszonego
- Refraktometr różnicowy
- Kompletne wyposażenie pracowni biologicznych (cieplarki, mikroskopy, czytnik płytek, etc.)
- Urządzenie do wielokątowych statycznych i dynamicznych pomiarów rozpraszania światła
- Urządzenie do pomiaru rozkładów promieni hydrodynamicznych i potencjału Zeta (nano)cząstek i makrocząsteczek
- Wiskozymetr automatyczny
- Reometr
- Kalorymetr skaningowy (DSC)
- Urządzenie do pomiarów właściwości mechanicznych materiałów
Oprogramowanie i pracownie komputerowe
Aparatura działająca w Laboratorium BioMat jest zaopatrzona w specjalistyczne, licencjonowane oprogramowanie.
Systemy IT wspierające dydaktykę
Większość zajęć prowadzonych w Laboratorium jest obsługiwana poprzez system WIKAMP. Istnieje możliwość wykorzystania platform e-learningowych i narzędzi pracy grupowej.
Przestrzenie wspierające naukę projektową i kreatywną poza zajęciami:
Studenci i dyplomanci zasadniczo pracują w małych grupach w laboratoriach badawczych, dzięki czemu mają możliwość poznania najnowszych, zaawansowanych technik badawczych, korzystania z wysokiej klasy aparatury pomiarowej i wdrożenia się do pracy w profesjonalnym laboratorium naukowym i/lub badawczo-rozwojowym.
Duża sala do pracy własnej, zespołowej lub wypoczynku (wiele zieleni, kanapy, fotele, stoliki z krzesłami) znajduje się na parterze budynku. Tam też są do dyspozycji automaty z napojami i przekąskami. Na pierwszym piętrze przed salą 230 (biblioteka) znajduje się mała strefa wypoczynkowa.
W pracowni jest wydzielona sala laboratoryjna, w której mogą pracować członkowie Koła Naukowego Nano, pod kierunkiem opiekuna lub innego pracownika I34.
tel. 631 3184
