TEMATY PRAC INŻYNIERSKICH W KATEDRZE INŻYNIERII

TEMATY PRAC INŻYNIERSKICH
W KATEDRZE INŻYNIERII BIOMEDYCZNEJ
oferowane przez Wydział Chemiczny w roku akademickim 2014/2015
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
Synteza jonoforu jonów litu i konstrukcja miniaturowego
czujnika potencjometrycznego solid-contact-ISE do oznaczania
jonów litu (bio-jonów) w osoczu lub krwi na okreslonym,
niskim poziomie stężeń pacjentów
otrzymanej miniaturowej elektrody
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Synthesis of Li-ionophore and construction of miniaturized
solid-contact ion-selective electrode for Li-ions and
investigation of its characteristics, selectivities and other
properties
Opiekun pracy - promotor
Prof. dr hab. inż. Maria Bocheńska
Konsultant pracy
Mgr inż. Marcin Urbanowicz, doktorant
Mgr inż. Artur Jasiński, doktorant
Cel pracy
Docelowo planowana jest budowa miniaturowego ogniwa pomiarowego i
monitorowania jonów w płynach fizjologicznych lub wodach pitnych
Zadania do wykonania
Źródła
1. Opracowanie składu membrany opartej na syntezowanym
jonoforze i otrzymanie roztworu polimerowej membrany
2. Konstrukcja klasycznej elektrody bazując na otrzymanej
membranie wg wskazań prowadzącego ;
3. Konstrukcja elektrody zminiaturyzowanej z tym samym
jonoforem i porównanie właściwości obydwu elektrod
1. M. Bocheńska Praca habilitacyjna, Zeszyt Naukowy PG, Nr 38;
Gdańsk 1998
2. E. Lindner, Y. Umezawa, Pure & Appl. Chem. 2008, 80, 85
3. M. Bocheńska, W. Simon; Microchimica ActaIII, 227 (1990)
Liczba wykonawców
1-2
Uwagi
Wskazane jest zainteresowanie się tematem jeszcze w tym semestrze, aby móc
wcześniej poznać i opracować stosunkowo prostą część syntetyczną pracy
inżynierskiej.
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
Sensory potencjometryczne dla analityki medycznej: testowanie
nowych organicznych jonoforów
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Potentiometric sensors for medical analytics: testing of new
organic ionophores
Opiekun pracy - promotor
dr hab. inż. Elżbieta Luboch, prof. nadzw. PG
Konsultant pracy
Cel pracy
Badanie właściwości czujników potencjometrycznych – membranowych
elektrod jonoselektywnych (ISE) zawierających w membranie
zaprojektowane i nowootrzymane jonofory, selektywnych na wybrane
biojony – istotne w analityce medycznej
Zadania do wykonania
1. Przegląd literatury dotyczącej: czujników potencjometrycznych;
struktury jonoforów, szczególnie tych dla elektrod selektywnych na
kationy istotne w diagnostyce laboratoryjnej.
2. Opcjonalnie: udział w syntezie organicznego jonoforu.
3. Przygotowanie membran o różnym składzie i zbadanie charakterystyki
klasycznych elektrod jonoselektywnych zawierających wybrane jonofory.
3. Przygotowanie miniaturowych elektrod typu all-solid-state, opartych na
węglu szklistym zawierających analogiczne membrany, jak elektrody
klasyczne i zbadanie ich właściwości.
4. Porównanie właściwości klasycznych i miniaturowych elektrod:
selektywności, granicy wykrywalności i trwałości.
5. Opracowanie uzyskanych wyników.
1. Brzózka Z., Wróblewski W.: Sensory chemiczne. Warszawa: Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 1998.
2. Brzózka Z.: Miniaturyzacja w analityce. Warszawa: Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2005.
3. Cygański A., Podstawy metod elektroanalitycznych. Warszawa:
WNT 1999.
4. Janata J., Principles of Chemical Sensors, Springer, New York
2010.
5. Bühlmann P., Pretsch E., Bakker E., Chem. Rev., 98, 1593 (1998)
6. Umezawa Y., Bühlmann P., Umezawa K., Tohda K., Amemiya S.:
Pure & Appl. Chem., 72, 1851 (2000)
7. Bakker E., Pretsch E., Bülhmann P., Anal. Chem., 72, 1127 (2000)
8. Bobacka J., Ivaska A., Lewenstam A., Chem. Rev., 108, 329 (2008)
9. Lindner. E. Umezawa Y., Pure Appl. Chem., 80, 85 (2008)
Źródła
10. Aktualne pozycje literaturowe z czasopism o wysokim IF
Liczba wykonawców
Uwagi
1
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
Nanorurki węglowe z ugrupowaniem tiolowym do konstrukcji
enzymatycznych bioogniw paliwowych
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Carbon nanotubes with a thiol moiety for the construction of
enzymatic biofuel cell
Opiekun pracy - promotor
Prof. dr hab. inż. Jan Biernat
Konsultant pracy
Dr Jolanta Szczygelska-Tao
Cel pracy
W enzymatycznych bioogniwach podstawowym problemem jest
uzyskanie trwałego połączenia centrum aktywnego enzymu z
zewnętrznym obwodem elektrycznym. Celem pracy jest wyposażenie
nanorurek węglowych stanowiących fragment obwodu wewnętrznego w
resztę tiolową, która kowalencyjnie powiąże obwód wewnętrzny ze
złoconym fragmentem obwodu zewnętrznego
Zadania do wykonania
1. wyposażenie nanorurek węglowych jedno- lub wielościennych w
ugrupowanie penetrujące centrum aktywne enzymu
2. Zaktywowanie ugrupowania karboksylowego nanorurki weglowej
3. Synteza amidu z aminotiofenolem lub z cysteaminą...
4. Przeprowadzenie podstawowych badań analitycznych
5. ewentualne sprawdzenie działania ogniwa w U.W.
Źródła
1. Nanotechnology; M. Kohler, W. Frotsche, Wiley-VCH, 2004;
2. Nanotechnologia w chemii i medycynie, K. Żelechowska,
Wydawnictwa politechniki Gdańskiej 2014.;
3. Np. Biobatteries and biofuel cells with biphenylated carbon nanotubes;
K. Stolarczyk, M. Kizling, D. Majdecka, K. Ż elechowska, J.F. Biernat, J.
Rogalski, R. Bilewicz
J. Power Sources 249 (2014) 263-269
Liczba wykonawców
Przewiduję możliwość wykonania dyplomu przez 1 – 2 osoby.
Uwagi
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
OGNIWO LITOWO-JONOWE DO ZASILANIA
ROZRUSZNIKA SERCA
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Lithium-ion battery for pace maker
Opiekun pracy - promotor
A. Lisowska-Oleksiak
Konsultant pracy
A. P. Nowak
Cel pracy
Opracownie konstrukcji i wykorzystanie nanomateriałów w akumulatorze
wysokiej energii
Zadania do wykonania
1. Analiza danych literaturowych na temat ogniw litowo-jonowych
stosowanych w implantach rozruszników serca
2. Wykonanie obliczeń zapotrzebowania na energię w długoterminowym
użytkowaniu rozrusznika.
3. Testy elektrochemiczne wybranych materiałów anodowych lub/ oraz
katodowych w celu wyznaczenia pojemności właściwej ładunku badanego
materiału.
4. Projekt urządzenia zawierającego badany materiał anodowy/lub
katodowy
5. Opracowanie pracy dyplomowej
Źródła
Liczba wykonawców
Uwagi
1. C.A. Vincent, B. Scrosati Modern Batteries
2. Aktualne opracowania literaturowe
3. materiały dostępne w KCiTMF
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
SUPERKONDENSATOR ELEKTROCHEMICZNY Z
TLENKIEM GRAFEMU DO ZASTOSOWAŃ
MEDYCZNYCH
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Super capacitor with graphene oxide for medical application
Opiekun pracy - promotor
A. Lisowska-Oleksiak
Konsultant pracy
A. P. Nowak
Cel pracy
Opracowanie konstrukcji i wykorzystanie nanomateriałów w
superkondensatorze elektrochemicznym
Zadania do wykonania
1. Analiza danych literaturowych na temat zastosowań kondensatorów
elektrochemicznych w medycynie
3. Testy elektrochemiczne wybranych materiałów elektrodowych w celu
wyznaczenia pojemności właściwej elektrycznej badanego materiału.
4. Projekt urządzenia zawierającego badany materiał elektrodowy w
układzie symetrycznym
5. Opracowanie pracy dyplomowej
Źródła
1. B.E. Conway Electrochemical Capacitors, Scientific Fundamentals and
Technological Applications, Springer 2010
2. Aktualne opracowania literaturowe
3. materiały dostępne w KCiTMF
Liczba wykonawców
Uwagi
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
POWŁOKI POLIMEROWE DO STENTÓW UKŁADU
SERCOWO-NACZYNIOWEGO
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Polymer thin films for cardiovascular stetns
Opiekun pracy - promotor
A. Lisowska-Oleksiak
Konsultant pracy
A. P. Nowak
Cel pracy
Opracowanie technologii wytwarzania warstw polimerowych na podłożu
materiału chirurgicznego/
*
(ang. Eleboration of electrodeposition process of polymeric films onto
materials used in cardiovascular applications)
Zadania do wykonania
1.Opracowanie literaturowe dot. elektroosadzania polimerów
elektroaktywnych.
2. Przeprowadzenie prób syntezy polimeru na podłożach stalowych i/lub
chromowo-kobaltowych.
3. Charakterystyka otrzymanych powłok metodami elektrochemicznymi
(EIS, CVA).
4. Badania morfologii warstw metoda SEM.
5. Przyspieszone testy stabilności w czasie ekspozycji do płynów
fizjologicznych.
6. opracowanie pracy dyplomowej na podstawie własnych wyników.
*
(ang
1.Literature studies on electrochemical polymeric films deposition.
2. Electrosynthesis of polymer onto stainless steel and/or Cr-Co alloy in
laboratory conditions.
3. Thin films characterization by electrochemical methods.
4. Studies on morphology using SEM imaging
5. Fast stability tests of polymer on stents materials in contact with
physiological fluids.
6. Thesis elaboration)
Źródła
1. Conducting Polymers, Inzler G.
2. V. Karagiozaki, Biochim Biophys Acta. 2013 Sep;1830(9):4294-304.
Bioelectronics meets nanomedicine for cardiovascular implants: PEDOTbased nanocoatings for tissue regeneration.
3.Bieżąca literatura patentowa
Liczba wykonawców
Uwagi
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. pol.)
Temat projektu/pracy
dyplomowej
inżynierskiej (jęz. ang.)
Chromogeniczne pochodne amidów do konstrukcji warstw
receptorowych czujników optycznych.
Opiekun pracy
Konsultant pracy
Cel pracy
dr hab. inż. Ewa Wagner-Wysiecka
Zadania do wykonania
Źródła
Liczba wykonawców
Uwagi
Chromogenic amides for optical sensors construction
Celem pracy jest zbadanie przydatności wyselekcjonowanego
receptora jako jonoforu w czujnikach optycznych służących do
wykrywania i/lub oznaczania biojonów w środowisku wodnym.
1. Przegląd aktualnej literatury związanej z tematyką pracy
2. Przygotowanie warstw receptorowych oraz zbadanie ich
odpowiedzi na obecność biojonów
3. Porównanie uzyskanych wyników z danymi literaturowymi.
4. Ocena przydatności skonstruowanej optody do oznaczeń w
analityce klinicznej.
- Z. Brzózka, W. Wróblewski: Sensory Chemiczne, OWPW, 1999
- P. Gündler, Chemical sensors, Springer, 2007
- J. Janata, Principles of chemical sensors, Springer 2009
- J. Haus, Optical sensors: basics and applications, Wiley-VCH
Verlag GmbH & Co. KGaA, 2010,
- aktualne pozycje z literatury o międzynarodowym zasięgu.
1