Wydział Chemiczny - technologie i usługi

Kopolimery siarkowo-organiczne do modyfikacji betonów, asfaltów i polimerów.

Kopolimery siarkowo-organiczne są użytecznymi tworzywami wielkocząsteczkowymi otrzymywanymi z udziałem półproduktów pochodzenia naturalnego lub odpadowego, o silnym potencjale wdrożeniowym w budownictwie, budownictwie drogowym i przemyśle gumowym.

Zaletą procesu wytwarzania kopolimerów siarkowo-organicznych jest możliwość zastosowania dodatków organicznych pochodzenia naturalnego, takich jak limonen czy terpentyna. Nadają one opracowanemu rozwiązaniu charakter proekologiczny. Innowacyjność technologii polega również na zabezpieczeniu odpadów emitujących szkodliwe dla człowieka promieniowanie jonizujące. Wytworzone przez Instytut Technologii Polimerów i Barwników kopolimery charakteryzują się właściwościami termoplastycznymi i łatwością przetwórstwa. Technologia skierowana jest do przedsiębiorców z branży przemysłu budowlanego, budownictwa drogowego oraz przemysłu gumowego.

 

Biomateriały polimerowe: projektowanie, otrzymywanie, sterylizacja, badania właściwości i ekspertyzy.

Opatrunki hydrożelowe znajdują w ostatnich latach coraz szersze zastosowanie w leczeniu ran pooparzeniowych, owrzodzeń i odleżyn. 

Instytut specjalizuje się w projektowaniu materiałów i produktów hydrożelowych (hydrożele makroskopowe, mikro- i nanożele), w tym tzw. hydrożeli inteligentnych (reagujących na bodźce), nanomateriałów oraz produktów opartych na polisacharydach i syntetycznych polimerach biodegradowalnych. W procesie otrzymywania materiałów wykorzystywane są technologie radiacyjne. Technologia może znaleźć zastosowanie w branżach: medycznej, farmaceutycznej i kosmetycznej.

Identyfikacja zmian nowotworowych w oparciu o obrazowanie i spektroskopię Ramana tkanek ludzkich. Translacja do klinicznych badań diagnostycznych.

Technologia umożliwia rozróżnienie tkanki prawidłowej od zmienionej nowotworowo oraz określenie stopnia złośliwości nowotworu w czasie rzeczywistym trwania operacji dla pomiarów in vivo oraz w oparciu o analizę tkanek ex vivo z wysoką czułością i swoistością ponad 90% odpowiednio podczas operacji resekcji guza i badania histopatologicznego. 

Diagnostyka zmian nowotworowych metodą spektroskopii i obrazowania Ramana opiera się na wyznaczaniu stosunków intensywności pasm przypisanych markerom ramanowskim. Jest to metoda obiektywna, szybka, niegenerująca wysokich kosztów oraz uniwersalna – do zastosowania w przypadku różnorakich zmian nowotworowych.
Technologia dedykowana jest szpitalom z oddziałami onkologicznymi w ramach diagnostyki in vivo i ex vivo, laboratoriom diagnostyki medycznej ukierunkowanym na identyfikację zmian nowotworowych.

Technologia Analizatorów Układów Rzeczywistych (TAUR).

Symulacje układów molekularnych, szczególnie w zakresie bio- i nanotechnologii, np. symulacje z wykorzystaniem równoległych algorytmów obliczeniowych stosowanych w chemii i fizyce zjawisk, takich jak separacja faz. Polimeryzacja oraz dynamika układów zawierających długie makrocząsteczki i sieci polimerowe.

Urządzenia budowane przy użyciu technologii opracowanej przez Katedrę Fizyki Molekularnej mogą zawierać do kilkuset milionów komórek operacyjnych, które umieszczone są w węzłach sieci trójwymiarowej. Mogą one wspomagać rozwiązywanie zagadnień z różnych dziedzin nauki  i techniki oraz innych, takich jak na przykład sztuczna inteligencja. Maszyny wykonane w TAUR to olbrzymie i skomplikowane makroprocesory z cechami automatu komórkowego. Pracownicy Katedr Fizyki Molekularnej oraz Mikroelektroniki i Technik Informatycznych zaprojektowali i wraz z firmą Ericsson zbudowali i oddali do użytku Analizator Rzeczywistych Układów Złożonych (ARUZ), który mieści się w Łódzkim BioNanoParku. Jest to urządzenie, w którym zastosowano wybrane elementy TAUR. Technologia skierowana jest do firm z branży przemysłu informatycznego.

 

Biodegradowalne kompozyty polimerowe.

Biodegradowalne i optyczne kompozyty polimerowe o obniżonej palności.

Stworzone przez Instytut Technologii Polimerów i Barwników Politechniki Łódzkiej biodegradowalne kompozyty polimerowe mogą znaleźć zastosowanie jako materiały opakowaniowe, produkty jednorazowego użytku, proekologiczne i biodegradowalne kompozyty. Technologia kierowana jest do producentów opakowań, dostawców oraz firm handlowych.

 

Technika łączona spektrometria mas – chromatografia gazowa (GC-MS)
Analiza związków oraz mieszanin związków metodą GC-MS

Metoda analizy związków metodą GC-MS wykorzystywana jest do:

• identyfikacji oraz oznaczeń nawet śladowych ilości lotnych związków organicznych 
• jakościowego oznaczania lotnych związków organicznych 
• badane próbki mogą znajdować się w różnych matrycach (kosmetyki, żywność, powłoki, lakiery, polimery i inne)
• możliwość badania pozostałości lotnych związków (rozpuszczalniki) w preparatach stałych
• możliwość analizy związków należących do grup: (węglowodory alifatyczne i aromatyczne; halogenopochodne węglowodorów, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA); alkohole, fenole, aldehydy, ketony, estry, kwasy karboksylowe, aminy, amidy; pestycydy).

Zestaw GC-MS – złożony jest z:
PerkinsElmer Mass Spectromer Clarus  SQ 8 S, PerkinsElmer Gas Chromatograph Clarus 580, PerkinsElmer Headspace Sampler TurboMatrix 40 Trap
Detektor FID

Na wyposażeniu zestaw kolumn do analizy różnorodnych związków oraz chiralne kolumny do ustalania jednorodności optycznej związków chiralnych

Dane do kontaktu:
Instytut Chemii Organicznej PŁ
Żeromskiego 116
90-924 Łódź 
e-mail justyna.babska@p.lodz.pl
tel +48 42 631-31-40

Spektrometria mas (MS) oraz technika łączona spektrometria mas – chromatografia cieczowa (LC-MS). Ustalanie struktury związków i/lub mieszaniny związków
 

Spektrometria mas stosowana jest do:

• identyfikacji związków chemicznych i ich mieszanin,
• ustalania struktury związków chemicznych,
• ustalania składu izotopowego analizowanych substancji, co m.in. umożliwia określenie ich źródła pochodzenia
• precyzyjnego ustalania składu złożonych mieszanin związków o o niskich i wysokich masach molowych 
• metoda stosowana w proteomice, metabolomice, badaniach materiałowych i chemii polimerów

Zestaw LC-MS 
Spektrometr masowy typu ESI-Q-TOF Impact II sprzężony z Chromatografem cieczowym UHPLC Vanquish Flex oraz Chromatograf cieczowy nano-LC UltiMate3000 nanoRSLC pozwala na prowadzenie specjalistycznych analiz proteomicznych oraz metabolomicznych, gdzie stężenia analitów zawarte jest w zakresie piko lub femntomoli.

Moduły oprogramowania:

1. Moduł LC - Chromeleon do niezależnego sterowania pracą, zbierania, analizy, przechowywania i przetwarzania danych UHPLC
2. Moduł MS - DataAnalysis do analizy widm MS

oraz oprogramowaniem specjalistycznym:

1. Pakiet PEAKS Studio do analiz proteomicznych (białka, peptydy)
2. Pakiet MetaboScape + TASQ do analiz metabolomicznych - celowanych i niecelowanych
3. Biblioteka MetaboBase zawierająca widma ponad 100.000 metabolitów, pestycydów oraz leków.

Spektrometria mas (MALDI-MS) oraz technika Bio-obrazowania
Ustalanie struktury związków i/lub mieszaniny związków oraz struktury związków w preparatach stałych

Spektrometr MS (MALDI-TOF) – ultrafleXtreme, ze spryskiwaczem - TM-Sprayer HTXImaging by HTX Technologies LLC wraz ze skanerem – Bruker TissueScout

Urządzenie pozwala na oznaczanie struktury różnorodnych związków techniką MS z wykorzystaniem jonizacji MALDI (brak fragmentacji).

Badanie składu ilościowego i jakościowego różnorodnych związków w preparatach tkankowych lub innych preparatach stałych. 

Pozwala na realizację badań nad poszukiwaniem biomarkerów różnorodnych chorób. 

Dane do kontaktu:
Instytut Chemii Organicznej PŁ
Żeromskiego 116
90-924 Łódź 
e-mail justyna.babska@p.lodz.pl
tel +48 42 631-31-40

Spektroskopia magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) 
Ustalanie struktury związków i/lub mieszaniny związków

Magnetyczny rezonans jądrowy (NMR ang. Nuclear Magnetic Rezonanse) jest zjawiskiem fizycznym, pozwalającym badać własności układu poddawanego działaniu fal z zakresu radiowego umieszczonego w stałym polu magnetycznym. W zjawisku NMR wykorzystywane są naturalne własności jąder atomowych i ich zachowanie w stałym i zmiennym polu magnetycznym.

Metoda stosowana do ustalania struktury związków. 
Spektrometr NMR Bruker Avance II Plus 700 MHz wyposażony jest w cztery głowice pomiarowe: 

• głowica TXI – 1H/13C/15N do analizy biocząsteczek,
• głowica szerokopasmową BBI do pomiaru 1H, 13C, 31P itp. z zakresu 31P – 109Ag,
• głowica HR MAS – 1H/13C (średnica rotora 4 mm, ilość próbki 50 μL) do pomiarów próbek niejednorodnych i preparatów biologicznych,
• mikrogłowica przepływową LC NMR – 1H/13C/31P (objętość próbki 60 μL), sprzężoną z wysokosprawnym chromatografem cieczowym HPLC z zastosowaniem techniki SPE, nie wymagającej deuterowanych rozpuszczalników do rozdziału chromatograficznego.

Spektrometr NMR JEOL 400 MHz wyposażony jest w dwie głowice pomiarowe: 

• głowica royal HFX do pomiarów 1H, 13C, 19F, 31P itp. z zakresu 15N – 31P pozwalająca otrzymać widma z odsprzęganiem fluoru w konfiguracjach 1H{19F}, 19F{1H}, 13C{1H,19F} oraz  X{1H,19F}
• głowica szerokopasmowa do pomiarów 1H, 13C, 19F, 31P itp. z zakresu 15N – 31P

Dane do kontaktu:
Instytut Chemii Organicznej PŁ
Żeromskiego 116
90-924 Łódź 
e-mail justyna.babska@p.lodz.pl
tel +48 42 631-31-40
 

Technologia syntezy bibliotek peptydów, lipopeptydów oraz fragmentów białek techniką SPOT 

Technologia syntezy bibliotek związków (peptydów, lipopetydów oraz fragmentów białek) techniką SPOT. Technika SPOT polega na otrzymywaniu bibliotek (zbiorów) związków immobilizowanych na membranie stałej. Zaprojektowano i opracowano metody otrzymywania dwóch nowych typów łączników 1,3,5-triazynowych osadzonych na podłożu stałym: 

• nierozszczepialnego – zawierającego fragment 1,3,5-triazyny i m-fenylenodiaminy (typ A) 
• rozszczepialnego – zawierającego fragment izocyjanurowy oraz kwasowy/aminokwasowy (typ B) umożliwiający odczepienie i identyfikację struktury syntezowanych związków.

Opracowano protokoły automatycznej syntezy SPOT, bibliotek peptydowych oraz bibliotek peptydomimetyków osadzonych na podłożu celulozowym poprzez oba typy łączników, przy użyciu triazynowych odczynników kondensujących. 

Wykazano, że opracowana procedura funkcjonalizacji materiałów stałych za pomocą łącznika typu A pozwala na wykorzystanie bibliotek N-lipidowanych peptydów jako:

• receptorów molekularnych użytecznych w badaniu pojedynczych ligandów (badania oddziaływania z substancjami aktywnymi farmakologicznie oraz badania przesiewowe w poszukiwaniu nowych leków),
• receptorów molekularnych pozwalających na badanie złożonych mieszanin (płyny fizjologiczne). 

Łącznik typu B wywodzący się zarówno z naturalnych jak i nienaturalnych aminokwasów zastosowano w automatycznych syntezach SPOT fragmentów białek, co pozwala na otrzymywanie bibliotek peptydów immobilizowanych na matrycach stałych (np. celulozie). 

Biblioteki peptydów z łącznikiem typu B można zastosować:

• w badaniach z użyciem przeciwciał (testy immunoblotingu), białek receptorowych, enzymów (badania oddziaływań białko-peptyd, biochemicznych), 
• w badaniach oddziaływań z biologicznie aktywnymi cząsteczkami (chemia medyczna).

Prawa własności intelektualnej:
Patent, know-how 

Zalety technologii:

• automatyzacja procesu,
• prosty sposób otrzymywania wieloelementowych bibliotek związków 
• szybki sposób badania oddziaływań białko-peptyd, peptyd-ligand, 
• zastosowanie w chemii medycznej (poszukiwanie nowych leków), w badaniach oddziaływań nowych związków z białkami, poszukiwania biomarkerów chorób.

Formy współpracy: 
sprzedaż patentu, udzielenie licencji, rozwój produktu i możliwości stosowania w ramach projektów.
 

Instytut Chemii Organicznej oferuje wsparcie oraz udział w projektach badawczych jak i B+R oraz wdrożeniowych zainteresowanym jednostkom badawczym i przedsiębiorstwom: 

1. w poszukiwaniu nowych rozwiązań technologicznych w obszarze syntezy amidów, estrów, peptydów, peptydomimetyków;
2. w poszukiwaniu nowych związków aktywnych biologicznie o potencjalnym wykorzystaniu, jako farmaceutyki, składniki kosmetyków, dodatki do żywności, o budowie: amidów, estrów, peptydów, peptydomimetyków, lipopeptydów; 
3. w poszukiwaniu nowych materiałów na bazie polisacharydów, białek lub innych biodegradowalnych polimerów modyfikowanych peptydami/peptydomimetykami użytecznych w medycynie regeneracyjnej;
4. w poszukiwaniu nowych nanomateriałów, nanocząstek o zróżnicowanej aktywności biologicznej uzyskiwanej w wyniku ich funkcjonalizacji za pomocą peptydów/peptydomimetyków; 
5. nad pracami dotyczącymi nowych rozwiązań technologicznych z obszaru syntezy organicznej;
6. nad pracami skalowania procesu syntezy związków organicznych od skali gramowej do skali kilku kilogramowej

Inne usługi oferowane przez Instytut Chemii Organicznej:
Ustalanie/potwierdzanie struktury związków oraz rozdziała i jednoczesne ustalanie/potwierdzanie struktury mieszanin związków metodami:

• NMR, UV, CD, MALDI-MS
• LC-MS, GC-MS

Analityczny rozdział związków chiralnych – ustalanie nadmiarów enancjomerycznych:

• Wysokosprawna chromatografia cieczowa HPLC z kolumnami z wypełnieniem chiralnym realizowana w normalnym układzie faz.
• Chromatografia z eluentem w stanie nadkrytycznym SFC z kolumnami z wypełnieniem chiralnym.

Analityczny rozdział związków organicznych – rozdział analityczny i preparatywny:

• Wysokosprawna chromatografia cieczowa HPLC z detektorem UV-Vis oraz refraktometrycznym

Dane do kontaktu:
Instytut Chemii Organicznej PŁ
Żeromskiego 116
90-924 Łódź 
e-mail justyna.babska@p.lodz.pl
tel +48 42 631-31-40
 

Spektroskopia (UV-Vis).  
Ustalanie struktury związków i/lub mieszaniny związków

Spektroskopia UV-Vis to metoda analityczna. Warunkiem wykorzystania metody UV/VIS jest obecność chromoforów w cząsteczce. Spektroskopia UV-Vis jest metodą analityczną do badań jakościowych i ilościowych. Stosowana jest do potwierdzana tożsamości związków oraz kontroli jakości różnych związków. Można ją zastosować do oznaczania ilości, a nawet ilości śladowych związków. Metoda ta pozwala też na badanie przebiegu reakcji, gdy substraty i produkty różnią się chromoforami lub ich wzajemnym położeniem w cząsteczkach. 
Zestawy UV-VIS 

Spektrofotometr UV-Vis – Thermo Scientific Orion AquaMate 8000 UV/Vis     
Spektrofotometr UV-Vis– UV-1601 UV-Visible Shimadzu

Spektroskopia dichroizmu kołowego (CD)
Analizy związków metodą CD

W badaniach związków chiralnych w tym białek/polipeptydów stosuje się metodę dichroizmu kołowego (CD, ang. Circular Dichroism). Metoda ta pozwala na badanie struktur związków chiralnych oraz umożliwia badanie struktur białek i peptydów. Można ją wykorzystać do badania stabilności białek. Jest to również metoda pozwalająca na badanie procesu fałdowania i defałdowanie białek jak też procesów agregacji białek. 

Zestaw CD
Spektometr CD – Jasco J-1500

Dane do kontaktu:
Instytut Chemii Organicznej PŁ
Żeromskiego 116
90-924 Łódź 
e-mail justyna.babska@p.lodz.pl
tel +48 42 631-31-40
 

Urządzenia elektroniki organicznej (diody elektroluminescencyjne, fotodetektory, ogniwa fotowoltaiczne, tranzystory z efektem polowym) – wyznaczenie parametrów użytkowych.

Wytworzenie i charakterystyka organicznych urządzeń elektronicznych. 

Oferowana przez Katedrę Fizyki Molekularnej usługa obejmuje wytworzenie organicznych urządzeń elektronicznych w warunkach obojętnej atmosfery oraz pomiary elektryczne i optyczne, które pozwolą wyznaczyć parametry użytkowe pracy urządzeń. Dzięki nim możliwa jest optymalizacja produktu oraz porównanie testowanych urządzeń z dostępną na rynku konkurencją. Oferta adresowana jest do przedsiębiorstw z branży inżynierii materiałowej i elektroniki.

 

Starzenie materiałów, wyznaczanie czasu życia, Laboratorium Starzenia Materiałów.

Stymulowane przyśpieszone starzenie polimerów.

Stworzone przez Instytut Technologii Polimerów i Barwników innowacyjne laboratorium pozwala na wykonywanie badań w komorach starzeniowych, które symulują rzeczywiste warunki pracy. Komora klimatyczna umożliwia przeprowadzenie większości testów klimatycznych dla szeroko pojętego przemysłu. Usługa kierowana jest do firm z branży chemicznej, polimerowej, motoryzacyjnej oraz zajmujących się produkcją opakowań i tworzyw.

Sztuczny nos: spektrometria mobilności jonów sprzężona z kolumną multikapilarną.

Technika pozwalająca analizować ślady lotnych związków organicznych uwalnianych z materiałów w postaci gazowej, ciekłej i stałej o stężeniu od ppb do kilku ppt.

Spektrometria mobilności jonów jest nowoczesną techniką, która pozwala w prosty i szybki sposób dokonać analizy gazu bądź aerozolu uzyskanych z próbek w formie ciekłej lub stałej. Jej podstawą jest pomiar ruchliwości zjonizowanych cząsteczek w gazie nośnym pod wpływem pola elektrycznego. Usługa w zastosowaniu przemysłowym i szerszym aniżeli analiza pojedynczych związków stanowi innowację w skali międzynarodowej. Opracowana przez Instytut Technologii Polimerów i Barwników oferta kierowana jest do przedsiębiorców z branży przemysłowej, przemysłu spożywczego, ochrony środowiska, diagnostyki medycznej.

Napromienianie materiałów.

Napromienianie promieniami gamma to jedna z metod sterylizacji lub higienizacji materiałów, wyrobów gotowych lub półproduktów wykorzystywanych w procesach technologicznych.

Instytut dysponuje panoramiczną komorą radiacyjną z początkową aktywnością źródeł promieniowania Co-60 2200 TBq (60 kCi). Instalacja wyposażona jest w irradiator panoramiczny gamma typu Ob-Servo-D. Urządzenie jest jedynym tego rodzaju w skali kraju. Umożliwia komercyjne stosowanie technologii radiacyjnych w wielu dziedzinach, przynosząc korzyści ekonomiczne w dostępie do wysokiej jakości produktów na rynku krajowym oraz zwiększenie konkurencyjności rodzimych towarów na rynkach zagranicznych. Odbiorcą usługi mogą być podmioty z branży medycznej, farmaceutycznej, kosmetycznej, weterynaryjnej, B+R oraz zajmujące się konserwacją zabytków.