Koło Naukowe Technologii Materiałów Nanostrukturalnych i Bionanotechnologii

1. „Zielone technologie” otrzymywania i zastosowania nanomateriałów i nanokompozytów, dr inż. Olga Długosz

Ważnym aspektem naszej pracy naukowej jest wykorzystywanie biomasy odpadowej jako surowców do otrzymywania nanomateriałów przy jednoczesnym ograniczaniu zużycia energii w procesach otrzymywania nanomateriałów. Jednym z warunków opracowania skutecznych procesów syntezy nanomateriałów jest zminimalizowanie wykorzystywanej energii, m.in. przez zastosowanie procesów przepływowych oraz wybór efektywnej wymiany energii, tj. stosując promieniowanie mikrofalowe lub ultradźwięki. Kierując się zasadami Zielonej Chemii poszukiwane są alternatywne sposoby syntez i modyfikacji nanomateriałów. Skupiamy się na procesach zachodzących w przyrodzie (m.in. reakcje biokatalityczne z wykorzystaniem enzymów) oraz substancjami pochodzenia naturalnego, które można wykorzystać w syntezie produktów do zastosowań biomedycznych lub w ochronie środowiska.

2. „Flow chemistry” - Opracowywanie konstrukcji reaktorów przepływowych do otrzymywania nanomateriałów, dr inż. Olga Długosz

W ramach prac projektujemy i otrzymujemy nowe konstrukcje reaktorów do syntezy m.in. zawiesin nanocząstek metali, tlenków metali, nanokompozytów. Tematyka prac obejmuje: badanie procesów otrzymywania nanomateriałów w układach przepływowych, kontrolę procesów, modelowanie i projektowanie układów przepływowych, w tym z zastosowaniem druku 3D oraz badanie kinetyki i termodynamiki zachodzących procesów otrzymywania nanomateriałów. Głównym wyzwaniem jest opracowanie procesu pozwalającego zachować wysoką jakość nanomateriałów, zapewnić odpowiednio wysoką wydajność procesu jednocześnie zapewniając opłacalność zastosowanej metody.

3. Praktyczne zastosowania nanomateriałów o właściwościach fotokatalitycznych i bioaktywnych, dr inż. Olga Długosz

Tematyka badań obejmuje opracowywanie materiałów antymikrobiologicznych, fotokatalitycznych oraz biokatalitycznych jako dodatków nadając produktom użytkowym właściwości bioaktywnych. Opracowywane materiały są przeznaczane do stosowania jako dodatki, w szczególności pod kątem nadania produktom właściwości bakteriobójczych, grzybobójczych oraz wirusobójczych. W badaniach skupiamy się na jednoczesnym badaniu właściwości bioaktywnych względem wirusów, bakterii i grzybów (zarówno w postaci planktonu jak i biofilmu) jak i kontrolowaniu ich właściwości cytotoksycznych, genotoksycznych i mutagennych. Celem badań jest opracowanie produktów, które z jednej strony wykazują dużą skuteczność względem wybranych patogenów, z drugiej pozostają niegroźne dla pożytecznych organizmów.

Nasze wybrane publikacje, zgłoszenia patentowe i patenty:

• Długosz, J. Matysik, W. Matyjasik, K. Szostak, M. Banach, Synthesis of Fe₃O₄/Fe₂O₃ nanoparticles modified with peroxidase with incorporated chromium and manganese ions, New Journal of Chemistry47(27), 2023, https://doi.org/10.1039/D3NJ01767B
• Długosz, W. Matyjasik, J. Matysik, K. Szostak, P, Śliwa, M. Banach, Biocatalyst Based on Magnetic Nanoparticles with Cu(II), Mn(II), Zn(II) and Immobilised Catalase, J Clust. Sci. (2023), https://doi.org/10.1007/s10876-023-02465-0
• Długosz, W. Matyjasik, G. Hodacka, K. Szostak, J. Matysik, P. Krawczyk, A. Piasek, J. Pulit-Prociak, M. Banach, Inorganic Nanomaterials Used in Anti-Cancer Therapies: Further Developments, Nanomaterials13(6):1130, 2023, https://doi.org/10.3390/nano13061130
• Długosz, K. Lis, W. Matyjasik, P. Radomski, J. Pulit-Prociak, M. Banach, Cu₂O Nanoparticles Deposited on Y2O3 and CuO: Synthesis and Antimicrobial Properties, Journal of Cluster Science, 2022, https://doi.org/10.1007/s10876-022-02375-7
• Szostak, G. Hodacka, O. Długosz, J. Pulit-Prociak, M. Banach, Sorption of Mercury in Batch and Fixed-Bed Column System on Hydrochar Obtained from Apple Pomace, Processes 2022, 10(10), 2114; https://doi.org/10.3390/pr10102114
• Wiktoria Matyjasik, Olga Długosz, Kinga Lis, Marcin Banach, Nanohybrids of oxides nanoparticles-chitosan and their antimicrobial properties, Nanotechnology, 2022, vol. 33, nr 43, 435701
• Matysik, O. Długosz, J. Loureiro, M. do Carmo da Silva Pereira, M. Banach, "Multioxide-superoxide dismutase nanozymes complexes and their antioxidant activity", Journal of Materials Science, 2022, https://doi.org/10.1007/s10853-022-07620-y
• Długosz O., Banach M., Sposób otrzymywania naturalnych rozpuszczalników głęboko eutektycznych DES - P.442679;
• Długosz, M. Banach, J. Matysik, W. Matyjasik, Sposób otrzymywania bezwodnych zawiesin nanocząstek metali - P.442599;

Nagrody, wyróżnienia i stypendia:

• III miejsce na Wydziałowej Sesji Studenckich Kół Naukowych WSSKN - 16.05.2023, pt. "Oxide nanomaterials containing MnO and CuO in an enzymatic cascade reaction” -Julia Matysik

Projekty i staże naukowe:

• Projekt badawczy nr UMO-2022/44/C/NZ8/00117, NCN, pt. „Nanosystemy antybiofilmowe oparte na zawiesinach nanocząstek metali i niemetali w naturalnych rozpuszczalnikach głęboko eutektycznych” – kierownik projektu dr inż. Olga Długosz
• Projekt badawczy nr 2021/05/X/ST5/00541, NCN, pt. „Badanie możliwość otrzymywania nanocząstek metali w kwasowym środowisku w naturalnych rozpuszczalnikach głęboko eutektycznych” – kierownik projektu dr inż. Olga Długosz

Współpraca naukowa (Jednostki naukowe i przemysłowe z którymi koło współpracuje)

• Katedra Higieny Zwierząt i Zagrożeń Środowiska, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie
• Zakład Biochemii, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
• Laboratorium Wirusologii w IITD Pan we Wrocławiu

Udział w konferencjach, targach wynalazków

• 24^thPolish Conference of Chemical and Process Engineering, Szczecin, 13-16.06.2023.
• BioOrg IV Ogólnopolskie Sympozjum Chemii Bioorganicznej, Organicznej i Biomateriałów, Poznań, 03.12.2023 r.
• The 2022 IEEE 12th International Conference “Nanomaterials: Applications & Properties”, Cracow, 11.09-16.09.2022,
• Ogólnopolska Konferencja “Chemia dla Rolnictwa”, Karpacz, 21-24.11.2021,
• Ogólnopolska Konferencja Interdyscyplinarna „OMNIBUS CZ. III", Kraków, 1. 11-12.06.2020 r,

Nasza Działalność Organizacyjna (udział w wydarzeniach popularyzujących naukę, pokazach, warsztatach)

• Organizacja pokazów podczas Małopolskiej Nocy Naukowców, Kraków, 29.09.2023
• Organizacja pokazów podczas Małopolskiej Nocy Naukowców, Kraków, 30.09.2022