Wykaz obszarów badawczych związanych z tagiem Spektrometria-mas:
| # | Obszar badawczy | Dziedzina naukowa |
|---|---|---|
| 1 |
Techniki rozdzielania (chromatografia cieczowa i elektroforeza kapilarna) połączone ze spektrometrią mas pozwalają śledzić zmiany zawartości od kilku do tysięcy związków małocząsteczkowych w materiałach pochodzenia biologicznego lub środowiskowego. Ich użyteczność zależy od metody frakcjonowania, oczyszczania i wzbogacania związków. Zestaw aparaturowy w połączeniu z opracowanymi metodami nazywany jest platformą i stosowany jest do śledzenia zmian składu metabolitów w organizmach żywych. Duża liczba danych wymaga stosowania odpowiednich metod ich wizualizacji i analizy statystycznej ułatwiających wykrycie ważnych markerów biologicznych lub środowiskowych. Prace prowadzone w tym obszarze będą polegały na zbudowaniu platformy badawczej dla grup związków małocząsteczkowych pochodzenia roślinnego ważnych dla zdrowia ludzkiego. Konieczne będzie opracowanie warunków ich ekstrakcji, rozdzielania i detekcji, a na koniec przeprowadzenie analizy danych z użyciem narzędzi chemometrycznych.
|
|
| 2 |
Nowoczesne techniki sprzężone umożliwiają identyfikację i oznaczanie substancji aktywnych w produktach i półproduktach farmaceutycznych oraz umożliwiają ich wykrywanie w płynach ustrojowych. Dobra selektywność i czułość chromatografii w połączeniu ze spektrometrią mas pozwala także identyfikować zanieczyszczenia w preparatach farmaceutycznych. Identyfikacja realizowana jest na podstawie dokładnie wyznaczonej masy monoizotopowej, profilu izotopowego oraz charakterystycznego widma mas zawierającego sygnały pochodzące od produktów fragmentacji badanych związków. Wykrywanie śladowych zawartości zanieczyszczeń, wskazanie źródła ich pochodzenia lub czynników propagujących ich powstawanie jest szczególnie ważne w przypadku ich dużej reaktywności/aktywności biologicznej stanowiącej zagrożenie dla zdrowia pacjenta.
|
|
| 3 |
Badania dzieł sztuki nie ograniczają się obecnie do analizy historycznej bądź artystycznej wartości dzieła. Zastosowanie nowoczesnych technik analitycznych umożliwia m.in. identyfikację barwników w obiektach zabytkowych. Przed badaniami tego typu stoi jednak wiele wyzwań wynikających m.in. z mnogości preparatów barwiących, zarówno pochodzenia naturalnego (roślinnego lub zwierzęcego), jak i syntetycznych stosowanych na przestrzeni wieków, złożoności ich składu chemicznego czy z niewielkiej ilości próbki pobieranej do badań z obiektu zabytkowego. Dlatego prace prowadzone w ramach tego obszaru dotyczą głównie zdefiniowania markerów barwników organicznych oraz opracowanie platformy badawczej do ich identyfikacji w obiektach dziedzictwa kulturowego. Badania bazują przede wszystkim na układzie wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) połączonej z czułym i selektywnym detektorem spektrometrii mas (MS), ale również na narzędziach chemometrycznych stosowanych do oceny otrzymanych wyników.
|
|
| 4 |
Opracowanie nowego leku, od pierwotnego pomysłu do wprowadzenia gotowego produktu na rynek, jest procesem złożonym, niewiarygodnie kosztownym i bardzo nieefektywny. Z pomocą przychodzi spektrometria mas (MS), która jest techniką analityczną charakteryzującą się wysoką czułość, selektywnością i szybkością. W połączeniu z nowoczesnymi systemami wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) pozwala na analizę i ocenę tysięcy związków w krótkim czasie, co jest szczególnie istotne na wczesnym etapie opracowywania leków i w badaniach przedklinicznych. Co więcej, HPLC-MS pozwala zarówno na prowadzenie badań jakościowych (identyfikacji struktur związków i ich metabolitów), jak i ilościowych (pomiar stężeń). Wszystko to sprawia, że technika ta znacząco zmienia sposób, w jaki przemysł farmaceutyczny odkrywa nowe terapie i rozwija je w bezpieczne i dostępne na rynku leki.
|
|
| 5 |
Od lat pięćdziesiątych XX wieku wyprodukowano ponad 8,3 miliarda ton plastiku, z czego 16% stanowią opakowania żywności. Tworzywa sztuczne ulegają fotoutleniania, kruszeniu, pękaniu, ścieraniu, erozji, biodegradacji i agregacji. Procesy te, zachodzące również podczas przygotowywania żywności pogłębiają ich degradację i fragmentację. Prowadzi to do powstawania mikro- i nanoplastików (MP i NP) o właściwościach fizycznych i chemicznych różniących się od rzeczywistych polimerów i wytworzonych nanocząstek. Mogą one wpływać na skład metabolomu i proteomu krwi, ściany komórkowej oraz cytozolu komórkowego. Wykrywanie takich zmian za pomocą technik rozdzielania połączonych z cząsteczkową i atomową spektrometrią mas oraz opracowanie metody pozwalającej wykrywać markery potwierdzające obecność NP stanowić będzie główny cel badawczy projektu.
|
|
| 6 |
W ostatnich latach obserwuje się coraz większa liczbę różnorodnych metod otrzymywania struktur nanometrycznych zbudowanych z metali. Nanomateriały te odnaleźć mogą zastosowanie w wielu gałęziach życia codziennego, w tym w medycynie, rolnictwie. Pomimo szybkiego rozwoju sfery syntetycznej, metodyki charakteryzowania wytworzonych indywiduów chemicznych rozwijają się nieco wolniej, co indukuje potrzebę ich efektywnego opracowywania. W ramach prezentowanego obszaru badawczego zaproponowana zostanie nowoczesna platforma analityczna do badania wybranych nanomateriałów metalicznych (lub ich połączeń z lekami) w złożonych matrycach próbek z zastosowaniem zaawansowanych technik spektrometrii mas, w tym spektrometrii mas z jonizacją w plazmie sprzężonej indukcyjnie w trybie analizy pojedynczej cząstki czy pojedynczej komórki. Zastosowanie tego typu technik umożliwić może zrozumienie wielu procesów, którym podlegają nanomateriały metaliczne zarówno w środowisku, jak i organizmach żywych.
|
|
| 7 |
Choć cisplatyna i oksaliplatyna są lekami przeciwnowotworowym często stosowanymi w chemioterapii różnorodnych nowotworów złośliwych, ich nieselektywny transport do komórek skutkuje poważnymi efektami ubocznymi leczenia. Nietoksyczne nanomateriały, takie jak liposomy, mogą być stosowane w celu zapewnienia ukierunkowanego dostarczania tych leków. Ponadto cechy takie jak biokompatybilność (podobieństwo do błon komórkowych), biodegradowalność, łatwość syntezy i modyfikacji powierzchni, oraz możliwość regulacji stopnia kapsułkowania leków, wyróżniają je na tle innych nanomateriałów mogących odnaleźć zastosowanie jako nanonośniki leków. Pomimo, że co najmniej kilka układów liposom‒lek dopuszczono do obrotu, żaden z nich nie zawiera w swoim składzie leków platynowych. Sytuacja ta wynikać może m. in. z wykorzystywania nieefektywnych narzędzi analitycznych do ich charakteryzowania. W ramach proponowanych prac badawczych opracowane zostaną metodyki badania zmian in vitro liposomalnych systemów celowanego dostarczania cisplatyny/oksaliplatyny za pomocą technik opartych na detekcji spektrometrii mas.
|
|
| 8 |
Liposomy są nanometrycznymi pęcherzykami zbudowanymi z podwójnej warstwy fosfolipidowej. Aktualnie prowadzone są intensywne prace nad szerokim zastosowaniem tego typu nanomateriałów, w efektywniejszym dostarczaniu związków aktywnych kosmetycznie. Pomimo, iż liposomy wykazują szereg zalet, są problematycznymi obiektami analitycznymi. W związku z tym poznanie ścieżek uwalniania z nich związków aktywnych do miejsc docelowych jest utrudnione. Warunki te tworzą unikatową niszę badawczą i motywację do zaproponowania platformy analitycznej, opartej na zastosowaniu technik tandemowej pierwiastkowej spektrometrii mas do badania zmian układów liposom–związek kosmetyczny w warunkach symulujących stratum corneum. Rozwiązanie to będzie istotnym źródłem wiedzy na temat dróg selektywnego transportu/pobierania związków aktywnych o kluczowym znaczeniu dla rozwoju nowoczesnych kosmetyków (np. kompleks tripeptydu GHK z Cu – działanie przeciwstarzeniowe, siarczek selenu – działanie przeciwłupieżowe).
|
|
| 9 |
Liposomy są nanometrycznymi pęcherzykami zbudowanymi z podwójnej warstwy fosfolipidowej. Aktualnie prowadzone są intensywne prace nad szerokim zastosowaniem tego typu nanomateriałów, w efektywniejszym dostarczaniu związków aktywnych np. w suplementach diety. Niestety często brak jest badań potwierdzających zwiększoną przyswajalność związków aktywnych z preparatów liposomalnych aniżeli klasycznych. W związku z tym badania mające na celu poznanie ich ścieżek metabolicznych (i porównanie z suplementami, w których nanomateriały nie są stosowane) w warunkach symulujących organizm ludzki jest niezwykle ważnym zagadnieniem. W ramach rozprawy w/w zmiany względem wybranych suplementów np. cynku czy witaminy B12 zostaną poznane z zastosowaniem, z jednej strony, nowoczesnych metod symulacji in vitro (trawienie enzymatyczne/ stopień pochłaniania do linii komórkowych kosmków jelitowych), a z drugiej, wysokoczułych technik detekcji spektrometrii mas.
|