InterBioMed PW · Zespół prof. dr hab. Maria Bretner – kierownik zespołu ([email protected], tel. 48 22 234 75 70) dr hab. Joanna Cieśla, prof. PW dr hab. Zbigniew Ochal

InterBioMed PWPlatforma Bioinżynierii i Biotechnologii



w w w.interbiomed.pw.edu.pl

Politechnika Warszawska 2017

Wprowadzenie

Politechnika Warszawska jest uczelnią techniczną, w której funkcjonuje wiele zespołów naukowo-badawczych prowa-dzących prace z wykorzystaniem najnowszych osiągnięć z obszaru nauk o życiu.Pobieżny przegląd wydziałowych stron WWW pokazuje szerokie spektrum zespołów badawczych na naszej Uczelni od inżynierii biomedycznej, poprzez bioinżynierię i biotechnologię, biocybernetykę i bioinformatykę a kończąc na bio-materiałach. Jest to duży ale rozproszony potencjał, z którego Uczelnia nie korzystała dotąd w pełni na płaszczyznach: naukowo-badawczej, dydaktycznej czy wizerunkowej.Ta diagnoza była podstawą inicjatywy JM Rektora utworzenia na Politechnice Warszawskiej interdyscyplinarnej plat-formy, skupiającej zespoły naukowo-badawcze działające na styku techniki, technologii z szeroko pojętym obszarem BIO, stanowiącej jeden z czterech „strategicznych obszarów tematycznych badań i rozwoju technologii w Polsce”.Grupa inicjatywna, złożona z przedstawicieli wydziałów (Mechatroniki, Chemicznego, Inżynierii Chemicznej i Proceso-wej, Elektroniki i Technik Informacyjnych, Inżynierii Materiałowej, Fizyki, Matematyki i Technik Informacyjnych oraz Inżynierii Produkcji), które odpowiedziały na pierwsze zaproszenie spotkały się i zaproponowały powołanie Interdyscy-plinarnej Platformy Biotechnologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej (InterBioMed PW).Celem tej inicjatywy było stworzenie w Politechnice Warszawskiej sieci zintegrowanych i ściśle współpracujących spe-cjalistycznych laboratoriów badawczych w oparciu o jednostki już posiadające ogromne doświadczenie w dziedzinie bio-technologii, bioinżynierii i bioinformatyki. Utworzenie takiej sieci pozwoli na osiągnięcie aparaturowej masy krytycznej niezbędnej do prowadzenia dużych, w tym międzynarodowych i multidyscyplinarnych projektów badawczych.Interdyscyplinarna Platforma InterBioMed PW, skupia obecnie 29 zespołów naukowo-badawczych o różnym profi-lu z 10 wydziałów Uczelni. Formuła Platformy jest otwarta i zapraszamy zespoły naukowo-badawcze o w/w profilu z całej Uczelni.

Pełnomocnik Rektora ds. Platformy InterBioMed PW Prof dr hab inż. Zbigniew Brzózka

Komitet Sterujący Platformy InterBioMed_PW:

Prof. Zbigniew Brzózka (Przewodniczący) - Wydział Chemiczny Prof. Natalia Golnik - Wydział MechatronikiProf. Elżbieta Malinowska - Wydział ChemicznyDr hab. Cezary Rzymkowski - Wydział Mechaniczny, Energetyki i LotnictwaProf. dr hab. Piotr Skawiński - Wydział Samochodów i Maszyn RoboczychProf. Tomasz Sosnowski - Wydział Inżynierii Chemicznej i ProcesowejProf. Wojciech Święszkowski - Wydział Inżynierii Materiałowej

Zespół redakcyjny: Zbigniew Brzózka, Elżbieta Malinowska, Ewa SzczygiełProjekt/DTP: Studio AZ

5

Uczestnicy platformy

WYDZIAŁ CHEMICZNY 9

Prof. Maria Bretner ...................................................................................................................................................................................... 11

Zakład Technologii i Biotechnologii Środków Leczniczych

Prof. Zbigniew Brzózka ............................................................................................................................................................................... 19

Miniaturowe systemy analityczne (Lab_on_Chip)

Prof. Maciej Jarosz ....................................................................................................................................................................................... 27

Laboratorium Technik Rozdzielania

Dr hab. inż. Hanna Krawczyk ..................................................................................................................................................................... 37

Zespół Spektroskopii NMR

Prof. Elżbieta Malinowska ......................................................................................................................................................................... 43

Sensory i biosensory (Laboratory of Biosensors)

Prof. Ludwik Synoradzki ............................................................................................................................................................................ 49

Laboratorium Procesów Technologicznych

Prof. Władysław Wieczorek ....................................................................................................................................................................... 57

Polymer Ionics Research Group (PIRG)

Prof. Wojciech Wróblewski ........................................................................................................................................................................ 63

Pracownia Elektronicznego Języka i Chemometrii

WYDZIAŁ ELEKTRONIKI I TECHNIK INFORMACYJNYCH 69

Prof. Piotr Bogorodzki ................................................................................................................................................................................. 71

Pracowania Biomedycznych i Nukleonicznych Systemów Komputerowych

Dr hab. Michał Borecki ............................................................................................................................................................................... 75

Zakład Technologii Mikrosystemów i Materiałów Elektronicznych

Dr inż. Piotr Firek ........................................................................................................................................................................................ 79


Dr inż. Dariusz Radomski ........................................................................................................................................................................... 85

Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

76

Dr inż. Tymon Rubel ................................................................................................................................................................................... 89


Dr hab. inż. Mateusz Śmietana .................................................................................................................................................................. 93

Grupa Nanowarstwowych Czujników Światłowodowych (NOFS)

Dr hab. inż. Waldemar Smolik .................................................................................................................................................................. 101

Pracownia Zastosowań Elektroniki w Medycynie Nuklearnej

WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY 105

Prof. Tomasz Markiewicz ......................................................................................................................................................................... 107

Informatyka w Inżynierii Biomedycznej

Prof. Remigiusz Rak .................................................................................................................................................................................... 111

Zespół przetwarzania i analizy sygnału EEG

WYDZIAŁ FIZYKI 117

Prof. Michał Makowski ............................................................................................................................................................................. 119

Pracownia Informatyki Optycznej

Prof. Jan J. Żebrowski ................................................................................................................................................................................ 125

Pracownia Fizyki Układu Krążenia Człowieka

WYDZIAŁ INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ 129

Prof. Tomasz Ciach ..................................................................................................................................................................................... 131

Laboratorium Inżynierii Biomedycznej (BioMedLab)

Prof. Arkadiusz Moskal ............................................................................................................................................................................. 141

Laboratorium Mechaniki Aerozoli (AEROLAB)

Prof. Tomasz Sosnowski ............................................................................................................................................................................ 147

Bioinżynierii Układu Oddechowego (Respi-Lab)

WYDZIAŁ INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ 153

Prof. Halina Garbacz .................................................................................................................................................................................. 155

Grupa Nanometale

Prof. Wojciech Święszkowski ................................................................................................................................................................... 161

Grupa Biomateriały

WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI 169

Prof. Tomasz Lekszycki .............................................................................................................................................................................. 171

Zakład Konstrukcji Maszyn i Inżynierii Biomedycznej

WYDZIAŁ INSTALACJI BUDOWLANYCH, HYDROTECHNIKI I INŻYNIERII ŚRODOWISKA 175

Prof. Monika Załęska-Radziwiłł .............................................................................................................................................................. 177

Ekotoksykologia i biologia molekularna w inżynierii i ochronie środowiska

WYDZIAŁ MATEMATYKI I NAUK INFORMACYJNYCH 187

Prof. Artur Przelaskowski ....................................................................................................................................................................... 189

Zakład projektowania systemów CAD/CAM i komputerowego wspomagania medycyny

WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA 197

Prof. Nataliya Kizilowa ............................................................................................................................................................................. 199

Zakład Aerodynamiki

Dr inż. Piotr Łapka .................................................................................................................................................................................... 205

Grupa Badawcza Instytutu Techniki Cieplnej

Prof. Cezary Rzymkowski ........................................................................................................................................................................ 209

Grupa Badawcza Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej

WYDZIAŁ MECHATRONIKI 215

Prof. Natalia Golnik ................................................................................................................................................................................... 217

Laboratorium aparatury radiologicznej, dozymetrii i nanodozymetrii

Prof. Małgorzata Jakubowska ................................................................................................................................................................. 223

Zakład Mikrotechnologii i Nanotechnologii

Prof. Krzysztof Kałużyński ....................................................................................................................................................................... 231

Laboratorium Techniki Ultradźwiękowej w Zastosowaniach Medycznych

Prof. Małgorzata Kujawińska .................................................................................................................................................................. 237

Zakład Inżynierii Fotonicznej

Prof. Tadeusz Pałko ................................................................................................................................................................................... 243

Grupa analizy i przetwarzania sygnałów fizjologicznych do diagnostyki i monitorowania stanu organizmu

Prof. Robert Sitnik .................................................................................................................................................................................... 249

Zakład Technik Rzeczywistości Wirtualnej

WYDZIAŁ SAMOCHODÓW I MASZYN ROBOCZYCH 255

Prof. Piotr Skawiński ................................................................................................................................................................................ 257

Zakład Technik Wytwarzania

Prof. Maria Bretner ...................................................................................................................................................................................... 11

Zakład Technologii i Biotechnologii Środków Leczniczych

Prof. Zbigniew Brzózka ............................................................................................................................................................................... 19

Miniaturowe systemy analityczne (Lab_on_Chip)

Prof. Maciej Jarosz ....................................................................................................................................................................................... 27

Laboratorium Technik Rozdzielania

Dr hab. inż. Hanna Krawczyk ..................................................................................................................................................................... 37

Zespół Spektroskopii NMR

Prof. Elżbieta Malinowska ......................................................................................................................................................................... 43

Sensory i biosensory (Laboratory of Biosensors)

Prof. Ludwik Synoradzki ............................................................................................................................................................................ 49

Laboratorium Procesów Technologicznych

Prof. Władysław Wieczorek ....................................................................................................................................................................... 57

Polymer Ionics Research Group (PIRG)

Prof. Wojciech Wróblewski ........................................................................................................................................................................ 63

Pracownia Elektronicznego Języka i Chemometrii

11

Prof. Maria BretnerZakład Technologii i Biotechnologii Środków Leczniczych

Zespółprof. dr hab. Maria Bretner – kierownik zespołu ([email protected], tel. 48 22 234 75 70)

dr hab. Joanna Cieśla, prof. PWdr hab. Zbigniew Ochaldr Patrycja Wińskadr inż. Edyta Łukowska-Chojnackadr inż. Tomasz Kobieladr inż. Monika Wielechowskadr Jolanta Mierzejewskadr Małgorzata Milner-Krawczykdr inż. Anna Kowalkowskadr Małgorzata Adamczykdr inż. Paweł Borowiecki

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejInstytut Biotechnologii

ul. Koszykowa 75, 00-664 Warszawa

12 13

InterBioMed PW - Platforma Bioinżynierii i Biotechnologii

Publikacje1. A. Antosiewicz, A. Jarmuła, D. Przybylska, G. Mosieniak, J. Szczepanowska, A. Kowalkowska, W. Rode, J. Cieśla,

Human Dihydrofolate Reductase and Thymidylate Synthase form a complex in vitro and co-localize in normal and cancer cells, JOURNAL OF BIOMOLECULAR STRUCTURE & DYNAMICS 2016

2. A.Sobiepanek, M. Milner-Krawczyk, K. Bobecka, T.Kobiela. The effect of delphinidin on the mechanical properties of keratinocytes exposed to UVB radiation, Journal of Photochemistry and Photobiology B, 164 (2016) 264-270

3. A.Sobiepanek, M. Milner-Krawczyk, M. Lekka, T. Kobiela, AFM and QCM-D as tools for the distinction of mel-anoma cells with a different metastatic potential, Biosensors and Bioelectronics, http://dx.doi.org/10.1016/j.bios.2016.08.088

4. J. Mierzejewska, K. Chreptowicz, Lack of Maf1 enhances pyruvate kinase activity and fermentative metabolism while influencing lipid homeostasis in Saccharomyces cerevisiae FEBS LETTERS, 2016, 590 (1), 93-100

5. Łukowska-Chojnacka E, Wińska P, Wielechowska M, Poprzeczko M, Bretner M., Synthesis of novel polybromi-nated benzimidazole derivatives-potential CK2 inhibitors with anticancer and proapoptotic activity, Bioorg Med Chem, 2016 24 (4): 735-41

6. M. Winiewska, M. Makowska, P. Maj, M. Wielechowska, M. Bretner, J. Poznański, D. Shugar. Thermodynamic parameters for binding of some halogenated inhibitors of human protein kinase CK2. Biochem. Biophys. Res. Com-mun. 2015, 456, 282-287

7. Antosiewicz A, Senkara E, Cieśla J. Quartz crystal microbalance with dissipation and microscale thermophoresis as tools for investigation of protein complex formation between thymidylate synthesis cycle enzymes, BIOSEN-SORS & BIOELECTRONICS, 2015, 64, 36-42

8. Sobieraj M, Krzyśko KA, Jarmuła A, Kalinowski MW, Lesyng B, Prokopowicz M, Cieśla J, Gojdź A, Kierdaszuk B (2015) AQM-MD simulation approach to the analysis of FRET processes in (bio)molecular systems. A case study: complexes of E. coli purine nucleoside phosphorylase and its mutants with formycin A. J. Mol. Model. 21: 2602-2615

9. Wilk P, Jarmuła A, Ruman T, Banaszak K, Rypniewski W, Cieśla J, Dowierciał A, Rode W. (2014) Crystal structure of phosphoramide-phosphorylated thymidylate synthase reveals pSer127, reflecting probably pHis to pSer phos-photransfer, BIOORGANIC CHEMISTRY 52: 44-49

10. E. Łukowska-Chojnacka, M. Bretner. Synthesis of 4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzimidazole derivatives. J. Heterocycl. Chem. 2015, 52 ( 3): 841-845

11. K. Wojciechowski, M. Orczyk, K. Marcinkowski, T. Kobiela, M. Trapp, T. Gutberlet, T. Geue Effect of hydration of sugar groups on adsorption of Quillaja bark saponin at air/water and Si/water interfaces. COLLOIDS AND SUR-FACES B-BIOINTERFACES, 2014, 117, 60-67

12. Łukowska-Chojnacka E, Mierzejewska J. (2014), Chirality, 26 (12): 811-613. P. Borowiecki, A. M. Wawro, P. Wińska, M. Wielechowska, M. Bretner „Synthesis of novel chiral TBBt derivatives

with hydroxyl moiety. Studies on inhibition of human protein kinase CK2α and cytotoxicity properties”, Eur. J. Med. Chem. 2014, 84, 364-374

TematykaW obszarze badań realizowanych w ZTiBŚL i związanej z biologią i medycyną można wymienić następujące tematy:• Synteza i badanie aktywności biologicznej inhibitorów kinaz : kazeinowej CK2, PIM-1 oraz innych związków o po-

tencjalnej aktywności biologicznej. Badanie wpływu fosforylacji na ekspresje i aktywność enzymów cyklu bio-syntezy tymidylanu – celu molekularnego w chemioterapii nowotworów. Wykorzystujemy techniki inżynierii genetycznej (PCR, klonowanie, punktowa mutageneza) w celu uzyskania konstruktów genetycznych umożliwia-jących nadekspresję genów i wydajną produkcję rekombinacyjnych białek w bakteriach. Oczyszczone do homo-genności ludzkie białka są używane między innymi do badań nad oddziaływaniami typu białko-białko, do badania fosforylacji i wpływu fosforylacji na ich aktywność; czy też do testowania syntetyzowanych w Zakładzie nowych związków, mogących być potencjalnymi inhibitorami skierowanymi przeciwko tym enzymom lub ich komplek-som. Przedmiotem badań są enzymy katalizujące reakcje cyklu syntezy tymidylanu, niezbędnego w komórce do replikacji i naprawy DNA: syntaza tymidylanowa (TS), reduktaza dihydrofolianowa (DHFR) , hydroksymetylo-transferaza serynowa (SHMT) oraz kinazy CK2 i PIM-1. Prowadzone są również badania na komórkach nowotwo-rowych nad współdziałaniem leków skierowanych przeciwko kinazie białkowej CK2 oraz TS i DHFR.

• W ramach współpracy z Zakładem Biofizyki UW zoptymalizowano metodę nadprodukcji i oczyszczania fosfory-lazy nukleozydów purynowych (PNP) – białka mającego zastosowanie jako molekularny cel w chemioterapiach czy jako katalizator w reakcjach otrzymywania aktywnych form leków.

• Prowadzone są badania wpływu czynników zewnętrznych na właściwości mechaniczne i biologiczne komórek oraz badania wybranych ligandów z receptorami na komórkach skóry. Badania prowadzone są za pomocą mikro-skopii sił atomowych w trybie spektroskopii sił oraz mikrowagi kwarcowej pracującej w trybie śledzenia dyssy-pacji energii. Metody te umożliwiają badanie oddziaływania ligand-receptor na powierzchni żywych komórek oraz śledzenie przebiegu reakcji w czasie rzeczywistym.

• Opracowanie metody produkcji 2-fenyloetanolu przy użyciu drożdży oraz metody produkcji zeaksantyny z uży-ciem nowo wyizolowanego szczepu Flavobacterium spp

• Biologia systemowa w badaniach podstawowych i stosowanych, w tym: (i) tworzenie nowych mikroorganizmów o znaczeniu przemysłowym oraz (ii) nanobiomateriały

• Poszukiwanie nowych biokatalizatorów (enzymów lub mikroorganizmów) przydatnych do otrzymywania związ-ków z aktywnością biologiczną jak również zastosowanie biokatalizy do otrzymywania optycznie czynnych blo-ków budulcowych substancji biologicznie aktywnych.

5 doktorantów, liczne grono dyplomantów

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. Maria Bretner ([email protected])

14 15


Przyznane patenty1. Gadomska-Gajadhur, P. Ruśkowski, L. Synoradzki, J. Mierzejewska, E. Wojtkiewicz, A. Parzyszek. Sposób wytwa-

rzania połączeń polilaktydu z pochodnymi fenolu. 2014, P.4092802. J. Mierzejewska, A. Mularska. Szczep drożdży Saccharomyces cerevisiae AM1-d, zastosowanie szczepu drożdży

Saccharomyces cerevisiae AM1-d do produkcji 2-fenyloetanolu oraz zastosowanie podłoża do produkcji 2-feny-loetanolu przez szczep drożdży Saccharomyces cerevisiae AM1-d. 2014, P.408170

30. N. Bischoff, J. Raaf, B. Olsen, M. Bretner, O.-G. Issinger, K. Niefind „ Enzymatic activity with an incomplete catalytic spine: Insights from a comparative structural analysis of human CK2α and its paralogous isoform CK2α′”, Mol. Cel. Biochem. 2011, 356, 57-65

31. Cieśla J. Frączyk T, Rode W. (2011) Phosphorylation of basic amino acid residues in proteins: important but easily missed. Acta Biochimica Polonica 58: 137-147

32. E. Senkara-Barwijuk, T. Kobiela, K. Lebed, M. Lekka, Reaction pathway and free energy profile determined for specific recognition of oligosaccharide moiety of carboxypeptidase Y, BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, 36 (2012) 103-109

33. Adamczyk Z, Kujda M, Nattich-Rak M, Ludwiczak M, Jagura-Burdzy G, Adamczyk M (2013) Revealing properties of the KfrA plasmid protein via combined DLS, AFM and electrokinetic measurements. Colloids Surf B Biointerfaces, 103: 635-41

34. Adamczyk M., van Eunen K., Bakker B.M., Westerhoff H.V. (2011) Enzyme kinetics for systems biology when, why and how. Methods Enzymol, 500: 233-57

35. Kujda M, Adamczyk Z, Cieśla M, Adamczyk M . High density monolayers of plasmid protein on latex particles: experimets and theoretical modelling, JSTAT 2015, P04003

14. P. Borowiecki, D. Paprocki, M. Dranka ”First chemoenzymatic stereodivergent synthesis of both enantiomers of promethazine and ethopropazine”, Beilstein Journal of Organic Chemistry 2014, 10, 3038–3055

15. P. Borowiecki, M. Włoczewska, Z. Ochal “Asymmetric reduction of 1-(benzoazole-2-ylsulfanyl)propan-2-ones us-ing whole cells of Mortierella isabellina, Debaryomyces hansenii, Geotrichum candidum and Zygosaccharomyces rouxii”, Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic 2014, 109, 9–16

16. K. Wojciechowski, M. Orczyk, T. Gutberlet, M. Trapp, K. Marcinkowski, T. Kobiela, T. Geue,Unusual penetration of phospholipid mono- and bilayers by Quillaja bark saponin biosurfactant, BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BI-OMEMBRANES, 1838 (2014) 1931-1940

17. Cieśla M, Mierzejewska J, Adamczyk M, Farrants AK, Boguta M (2014) Fructose bisphosphate aldolase is involved in the control of RNA polymerase III-directed transcription. Biochim Biophys Acta 1843(6):1103-10

18. K. Wojciechowski, M. Orczyk, K. Marcinkowski, T. Kobiela, M. Trapp, T. Gutberlet, T. Geue, Effect of hydration of sugar groups on adsorption of Quillaja bark saponin at air/water and Si/water interfaces, COLLOIDS AND SUR-FACES B-BIOINTERFACES, 117 (2014) 60-67

19. T. Kobiela, K. Lelen-Kaminska, M. Stepulak, M. Lekka, M. Malejczyk, J. Arct, S. Majewski, The influence of sur-factants and hydrolyzed proteins on keratinocytes viability and elasticity, SKIN RESEARCH AND TECHNOLOGY, 19 (2013) 200-208

20. Borowiecki P, Milner-Krawczyk M, Plenkiewicz J. (2013). Beilstein Journal of Organic Chemistry, 9: 516-52521. E. Łukowska-Chojnacka, U. Bernaś, J. Plenkiewicz „Lipase-catalyzed enantioseparation of alcohols containing

a tetrazole ring”, Tetrahedron: Asymmetry, 2012, 23, 136-14322. P. Borowiecki, M. Bretner “Studies on the chemoenzymatic synthesis of (R)- and (S)-methyl 3-aryl-3-hydroxypro-

pionates: the influence of toluene-pretreatment of lipase preparations on enantioselective transesterifications”, Tetrahedron: Asymmetry 2013, 24, 925–936

23. P. Borowiecki, S. Balter, I. Justyniak, Z. Ochal “First chemoenzymatic synthesis of (R)- and (S)-1-(9H-fluoren-9-yl)ethanol”, Tetrahedron: Asymmetry 2013, 24, 1120–1126

24. P. Borowiecki, M. Milner-Krawczyk, J. Plenkiewicz “Chemoenzymatic synthesis and biological evaluation of enan-tiomerically enriched 1-(β-hydroxypropyl) imidazolium- and triazolium-based ionic liquids”, Beilstein Journal of Organic Chemistry 2013, 9, 516–525

25. L. Gyenis, A. Kuś, M. Bretner, D.W. Litchfield „Functional proteomics strategy for validation of protein kinase inhibitors reveals new targets for a TBB-derived inhibitor of protein kinase CK2”, J. Proteomics, 2013, 81, 70-79

26. A. M. Wawro, M. Wielechowska, M. Bretner „ Synthesis of new optically pure tetrabromobenzotriazole deriva-tives via lipase-catalyzed transesterification”, J. Mol. Cat B: Enzymatic, 2013, 87, 44-50

27. T. Kobiela, K. Lelen-Kaminska, M. Stepulak, M. Lekka, M. Malejczyk, J. Arct, S. Majewski, The influence of sur-factants and hydrolyzed proteins on keratinocytes viability and elasticity SKIN RESEARCH AND TECHNOLOGY, 2013, 19, e200-e208

28. R. Wasik, P. Wińska, J. Poznański, D. Shugar „Isomeric mono-, di-, and tri-bromobenzo-1H-triazoles as inhibitors of human protein kinase CK2α”, PLoS One, 2012, 7, artykuł numer: 48498

29. M. Makowska, E. Łukowska-Chojnacka, P. Wińska, A. Kuś, A. Bilińska-Chomik, M. Bretner „Design and synthesis of CK2 inhibitors”, Mol. Cell. Biochem. 2011, 356, 91–96

16 17


Potrzeby grupyMożliwość wykonania badań z wykorzystaniem aparatury pomiarowej, do której nie ma dostępu w macierzystej jed-nostce: Cytometr przepływowy; HLPC z detektorem RI oraz elektrochemicznym; NMR (minimum 600 Mhz); mikroskop konfokalny; mikrotermoforeza (MST); IC spektrometria mas (IC ang. ion chromatography MS)Rozszerzenie tematyki badawczej, wspólne projekty i publikacje np. biologiczne sensoryProjekty stosowane z partnerami przemysłowymi

Instytut Chemii i Technologii Jądrowej PAN w WarszawiePOLLENA-AROMA® Sp. z o.o.Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego - Państwowy Zakład HigienyInstytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. Jerzego Habera Polskiej Akademii NaukInstytut Przemysłu Organicznego, WarszawaWarszawski Uniwersytet Medyczny

Charakterystyka uczestnikaLaboratoria:

Laboratoria dla studentów z zakresu: Biochemii, Enzymologii, Biologii molekularnej oraz MikrobiologiiLaboratorium badania form kosmetycznychLaboratorium biotransformacjiLaboratorium badania oddziaływań białko-białkoLaboratorium nadprodukcji białekLaboratorium biologii systemów

Dostępny sprzęt pomiarowo-laboratoryjny:

pokój do hodowli komórekpracownia izotopowa klasy IIIchłodnia

Aktualnie realizowane granty i projektySynteza nowych antagonistów receptorów glutaminianowych oraz kompleksowe badanie ich wpływu na komórki nowotworowe w obecności inhibitorów kinazy CK2. NCN OPUS 2016-2019; Nr proj. 2015/17/B/ST5/00547. Kierownik: prof. dr hab. Maria BretnerBadanie synergistycznego hamowania proliferacji komórek nowotworowych przez inhibitory kinazy kazeinowej CK2 oraz inhibitory szlaku syntezy tymidylanu. NCN OPUS 2015-2017; Nr proj. 2014/13/B/NZ7/02273. Kierownik: prof. dr hab. Maria BretnerKataliza enzymatyczna jako wszechstronne narzędzie w syntezie pochodnych 1,3-dimetyloksantyn o potencjalnej ak-tywności przeciwnowotworowej, NCN PRELUDIUM 7 2015-2016; Nr proj. 2014/13/N/ST5/01589. Kierownik i wyko-nawca: mgr inż. Paweł BorowieckiInterplay between glucose metabolism and RNA Polimerase III activity, Projekt POMOST/2012-6/8 współfinansowa-ny z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego Kierownik: dr Jolanta MierzejewskaZastosowanie podejścia biologii systemowej w analizie ścieżek sygnałowych glukozy u drożdży NCN SONATA BIS 2012/05/E/NZ2/00583 2013-2016. Kierownik: dr Małgorzata AdamczykWpływ mobilnych elementów na metabolizm bakterii. Dynamiczne polimery alfa-helikalnych białek plazmidowych typu Kfr w organizacji prokariptycznego „wrzeciona mitotycznego” NCN OPUS 2016/17/B/NZ2/01160 2016-2019Kierownik konsorcjum: dr Małgorzata AdamczykBadanie fosforylacji reszt histydyny w białku syntazy tymidylanowej i poszukiwanie białkowej kinazy odpowiedzial-nej za tę fosforylację. NCN OPUS 2012-2015; Nr proj. 2011/03/B/NZ1/00135. Kierownik: dr. hab. J. CieślaBadanie mechanizmów inhibicji kinazy kazeinowej CK2. NCN OPUS 2012-2015; Kierownik: prof. dr hab. Maria Bretner

Prowadzona współpracaDepartment of Biochemistry, Western University, London, ON, CanadaDepartment of Chemistry, University of Cologne, Cologne, GermanyUniversity of Surrey, AngliaUniversity of Liverpool, AngliaUniversity of Manchester, AngliaInstytut Biochemii i Biofizyki PAN, WarszawaInstytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN, WarszawaZakład Biofizyki UW, Warszawa

1918 http://csrg.ch.pw.edu.pl

Prof. Zbigniew BrzózkaMiniaturowe systemy analityczne (Lab_on_Chip)

Zespółprof. dr hab. inż. Zbigniew Brzózka – kierownik zespołu ([email protected])

prof. dr hab. inż. Artur Dybko ([email protected])dr hab. inż. Michał Chudy, prof. nzw. PW ([email protected])dr inż. Ilona Grabowska-Jadach ([email protected])dr inż. Elżbieta Jastrzębska ([email protected])

Doktoranci:

mgr inż. Magdalena Bułkamgr inż. Maja Haczykmgr inż. Dominika Kalinowskamgr inż. Anna Kobuszewskamgr inż. Sandra Skorupska

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejInstytut Biotechnologii, Zakład Mikrobioanalityki

ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

bioreaktorinkubatory z wytrząsaniem do hodowli bakteriisystem FPLC ӒKTAaparaty do elektroforezy, 2D, pionowej i poziomejwirówkitermocykleryG-boxczytnik płytekspektrofotometryspektrofluorymetrmikrowaga kwarcowa z modułem dyssypacji energii (QCM-D)mikroskop sił atomowych (AFM)HPLCGC

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:

I stopień studiów – kierunek BiotechnologiaBiologia komórki (W) – dr Patrycja WińskaGenetyka ogólna (W) – dr Anna KulińskaBiochemia (W) – dr hab. prof. PW Joanna CieślaEnzymologia (W) – prof. dr hab. Maria BretnerBiologia molekularna (W) – prof. dr hab. Magdalena Rakowska-BogutaMikrobiologia (W) – dr Jolanta Mierzejewska, dr inż. Monika Wielechowska

II stopień studiów – kierunek Biotechnologia, specjalność: Biotechnologia Chemiczna – Leki i KosmetykiBiotechnologia molekularna (W) – dr Jolanta Mierzejewska, dr Małgorzata Milner-KrawczykWytwarzanie i modyfikacje białek (W) – dr inż. Monika WielechowskaNowoczesne metody wytwarzania leków (W) – dr inż. Tadeusz ZdrojewskiTechnologia i biotechnologia surowców naturalnych(W ) – dr inż. Joanna Główczyk-ZubekLeki przeciwnowotworowe, przeciwbakteryjne i przeciwwirusowe (W) - prof dr hab. Maria BretnerBiologia systemów (W)- dr Małgorzata AdamczykWykorzystanie biotechnologii w medycynie – nowe kierunki terapii (W) - dr hab. prof. PW Joanna CieślaImmunologia z ukierunkowaniem dla biotechnologów (W) – prof. Elżbieta Wałajtys-Rode

20 21http://csrg.ch.pw.edu.pl


rygodność prowadzonej analizy. Jest to szczególnie istotne w przypadku zastosowania tego typu mikroukładów m.in. w badaniach diagnostycznych, podczas monitorowania procesów terapeutycznych.Oryginalnym rozwiązanie problemu szybkiej diagnostyki jednej z rzadkich chorób genetycznych – lizosomalnej choroby spichrzeniowej – choroby Gaucher’a, z wykorzystaniem zintegrowanego mikroukładu analitycznego. Opra-cowana konstrukcja umożliwia: (i) przeprowadzenie wydajnej lizy komórek (najczęściej fibroblastów) pochodzących od pacjenta; (ii) reakcji enzymatycznej, będącej podstawą oznaczenia aktywności enzymu; (iii) jednoczesny ciągły po-miar intensywności fluorescencji produktu reakcji analitycznej.W zespole prowadzone są badania mechanizmów interakcji molekularnych komórek prawidłowych i nowotworo-wych, a także uzupełnienie wiedzy na temat ścieżek metabolicznych w komórkach nowotworowych. Zastosowanie nowoczesnych narzędzi i technik, w tym miniaturowych systemów „Lab-on-Chip”, pozwoli poszerzyć dotychczasową wiedzę z zakresu biologii, biochemii i inżynierii komórkowej. W wyniku przeprowadzonych badań możliwe będzie poznanie mechanizmów interakcji molekularnych komórek zdrowych i nowotworowych. Pozwoli to zweryfikować dotychczasowe poglądy na temat rozwoju, morfologii i terapii guzów nowotworowych.Wyniki badań przyczynią się do poprawy jakości życia osób cierpiących na choroby nowotworowe poprzez zwięk-szenie skuteczności terapii, którym są poddawani. Z kolei badanie funkcji komórek macierzystych umożliwi poznanie mechanizmu różnicowania się ich do określonych typów komórek, np. mięśnia sercowego. Wytworzony model posłu-ży do testowania nowoopracowywanych związków stosowanych w chorobach serca. W efekcie przeprowadzonych badań rozszerzona zostanie podstawowa wiedza dotycząca reakcji enzymatycznych istotnych z punktu widzenia diagnostyki medycznej. Przewiduje się, że nowa wiedza w tym zakresie pozwoli zweryfikować niektóre procedury diagnostyczne. Wyniki opisano w wielu pracach opublikowanych na przestrzeni lat 2005-2016 w prestiżowych czaso-pismach z tzw. listy filadelfijskiej oraz udzielonych patentach i zgłoszeniach patentowych.

Publikacje1. Jedrych E., Pawlicka Z., Chudy M., Dybko A., Brzozka Z., Evaluation of photodynamic therapy (PDT) procedures

using microfluidic system, Analytica Chimica Acta, 683 (2), 149-155. (2011)2. Kwapiszewski R., Skolimowski M., Ziółkowska K., Jędrych E., Chudy M., Dybko A., Brzózka Z., A microfluidic device

with fluorimetric detection for intracellular components analysis, Biomedical Microdevices, 13, 431-440 (2011)3. Ziółkowska K., Kwapiszewski R., Brzózka Z., Microfluidic devices as tools for mimicking the in vivo environment,

New Journal of Chemistry, 35, 979-990. (2011)4. Kwapiszewski R., Czartoryska B., Ziolkowska K., Chudy M., Dybko A., Brzozka Z., Substrate inhibition of lysosomal

hydrolases: α-galactosidase A and β glucocerebrosidase, Clinical Biochemistry, 44, 941-943 (2011)5. Jedrych E., Flis S., Sofinska K., Jastrzebski Z., Chudy M., Brzozka Z., Evaluation of cytotoxic effects of 5 fluorouarcil

on human carcinoma cells in microfluidic system, Sensors and Actuators B, 160, 1544 - 1551 (2011)6. Jedrych E, Chudy M, Dybko A., and Brzozka Z., The microfluidic system for studies of carcinoma and normal cells

interactions after photodynamic therapy (PDT) procedures, Biomicrofluidics, 5, 1-6 (2011)

TematykaAktualna tematyka badawcza zespołu obejmuje nowe rozwiązania konstrukcyjne i technologie wytwarzania minia-turowych systemów „Lab-on-a-Chip” oraz metodologie i procedury ich zastosowań w biologii komórki i wczesnej diagnostyki chorób metabolicznych oraz badania efektywności wybranych terapii przeciwnowotworowych na pozio-mie komórkowym. Prowadząc od wielu lat szereg projektów zorientowanych na opracowanie koncepcji, konstruk-cji i technologii wytwarzania nowych typów miniaturowych urządzeń analitycznych do zastosowań w analitycznej kontroli procesowej, diagnostyce medycznej i środowiskowej kontroli zasobów wodnych, skupiliśmy się nad minia-turowymi systemami chemicznymi „Lab-on-a-Chip”, których idea sprowadza się do opracowania struktury, urządze-nia, w którym mogą być zrealizowane wszystkie operacje jednostkowe (dozowanie, mieszanie, transport, reakcja, rozdzielanie, detekcja) stosowane w syntezie i analizie chemicznej, włącznie z pobieraniem i przygotowaniem próbki. Materiałami konstrukcyjnymi takich systemów mogą struktury krzemowe, szkło oraz różne materiały polimerowe i ceramiczne.Opracowano koncepcję oraz technologie wytwarzania miniaturowych systemów „Lab-on-a-Chip” z wykorzystaniem wielu typów materiałów (polimery, szkło, ceramika) dla zastosowań w bioanalityce, diagnostyce medycznej i bada-niach biologii komórkowej. Wiele zastosowań wymagało opracowanie metodologii modyfikacji hydrofobowości/hy-drofilowości powierzchni stosowanych materiałów polimerowych, ceramicznych i szklanych pod kątem immobiliza-cji enzymów i zaawansowanych metod rozdzielania wybranych metabolitów.Opatentowano w naszym zespole innowacyjną technikę wytwarzania mikrokanałów przepływowych w bloku po-limeru z pominięciem dość skomplikowanego etapu łączenia poszczególnych warstw mikroukładów po uprzedniej aktywacji łączonych powierzchni w plazmie tlenowej. Podstawą opracowanej technologii jest nowatorskie zastoso-wanie filmu kapilarnego (materiału dostępnego na rynku i szeroko stosowanego w procesach sitodrukowania), który poddany procesowi fotolitografii tworzy w bloku polimeru przestrzenne struktury mikrowzorów.Opracowano metodykę prowadzenia szeregu reakcji analitycznych, istotnych, z punktu widzenia diagnostyki wielu schorzeń, bioanalitów (dopamina, kreatynina, kwas moczowy, mocznik, kwaśna β-glukozydaza) w mikroreaktorach przepływowych. Unikalnym i oryginalnym rozwiązaniem jest opracowanie zintegrowanego mikroukładu ana-litycznego „Lab-on-a-Chip” z podwójnym systemem detekcji do oznaczania trzech markerów: mocznika, kwasu moczowego i kreatyniny do oceny funkcji nerek i efektywności dializy pacjentów. Rozwiązanie takie zapewnia uzyskanie wyniku analizy dwiema niezależnymi metodami pomiarowymi, co w znacznym stopniu podwyższa wia-

mgr inż. Aleksandra Szuplewskamgr inż. Katarzyna Tokarskamgr inż. Ewelina Tomeckamgr inż. Agnieszka Żukowska

Dyplomanci: w zależności od roku kilkunastu dyplomantów studiów inżynierskich i magisterskich

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. inż. Zbigniew Brzózka ([email protected])



Przyznane patenty1. STADNIK D, CHUDY M, BRZOZKA Z, DYBKO A., Method for fabrication of fluid-flow microstructures from poly-

mer materials, requested 06 Jul 2004, PL368954, granted 30 Sep 2011, PL209455-B12. STADNIK D, CHUDY M, BRZOZKA Z, STEPIEN R, DYBKO A., Universal optical waveguide fluid-flow cell, requested

PL375424 (30 May 2005), granted PL209495-B1 (30 Sep 2011)3. DYBKO A, CHUDY M, JUCHNIEWICZ M, BRZOZKA Z., The manner of execution microflow structures, requested

PL383802 (19 Nov 2007), granted PL208829-B1 (30 Jun 2011)4. JEDRYCH E, CHUDY M, DYBKO A, BRZOZKA Z., Microchip for evaluating effectiveness of photodynamic therapy

procedures to determine parameters used in cancer therapy research, has inlets and outlet microdrilled in poly-mer plate corresponding to microchannels,- requested PL393246-A1 (18 Jun 2012), granted PL214546-B1 (30 Aug 2013)

5. ZIOLKOWSKA K, ZUKOWSKI K, BRZOZKA Z, KWAPISZEWSKI R, CHUDY M, DYBKO A., Method for producing three--dimensional microstructures flow of poly dimethylsiloxane, involves subjecting polymer structure to thermal aging process such that resulting matrix of polymeric material is utilized in another casting process - requested PL394932 (18 May 2011), granted PL217895-B1 (29 Aug 2014)

6. ZUKOWSKI K, CHUDY M, DYBKO A, BRZOZKA Z, WEREMCZUK J, IWASZKO R, JACHOWICZ R S., Micro milling method for manufacturing multichannel sackcloth, involves connecting samples to outlet end of micro-channel, and mounting rubber gasket rotatably on printed circuit board, - requested PL394301 (22 Mar 2011 ), granted PL-215748-B1 (31 Jan 2014)

7. ZIOLKOWSKA K, KWAPISZEWSKI R, BRZOZKA Z, DYBKO A, CHUDY M, ZUKOWSKI K, Microfluidic system for e.g. examining cytotoxicity of chemical compound, has microfluidic module provided with polydimethylsiloxane lay-ers, and positioning plate whose positioning recess is closely matched with shape of module - requested (29 May 2012), granted 2014, PL399357

8. JEDRYCH E, ZIOLKOWSKA K, SKOLIMOWSKI M, DYBKO A, BRZOZKA Z., Cell culture microsystem chip for testing biological material, has micro-channels arranged in micro-breeding lines, and printed circuit board drilled with hole to allow cells to pass through culture media, requested (13 Dec 2010 ), granted 2015, PL393251

9. ZIOLKOWSKA K, HOFMAN I, DYBKO A, BRZOZKA Z, CHUDY M, Micro-fluidic module, has passive vent module located between micro-channel inlet and micro-channel outlet and provided with vertical channel assembly, and micro-channel provided with constriction part – requested (29 May 2012), granted 2015, PL399358

10. BLASZCZYK K, ZUKOWSKI K, CHUDY M, BRZOZKA Z, DYBKO A., Contactless ion detection device, has printed circuit board whose bottom end is fixed with flow micro-channel that is located between inlet and outlet, and top plate fixed at inlet and outlet openings of micro-channel - requested (05 Sep 2012 ), granted 2015, PL400657

7. Kwapiszewski R., Ziółkowska K., Żukowski K., Chudy M., Dybko A., Brzozka Z., Effect of a high surface-to-volume ratio on fluorescence-based assays, Analytical & Bioanalytical Chemistry, 403, 151-155 (2012)

8. Jastrzebska (Jedrych) E., Grabowska-Jadach I., Chudy M., Dybko A., Brzozka Z., Multi-function microsystem for cells migration analysis and evaluation of photodynamic therapy (PDT) procedure in coculture, Biomicrofludics, 6, 044116 (2012)

9. Ziółkowska K., Kwapiszewski R., Stelmachowska A., Chudy M., Dybko A., Brzózka Z., Development of a three-di-mensional microfluidic system for long term tumor spheroid culture, Sensors and Actuators B, 173, 908-913 (2012)

10. Ziolkowska K., Stelmachowska A., Kwapiszewski R., Chudy M., Dybko A., Brzozka Z., Long-term three-dimension-al cell culture and anticancer drug activity evaluation in a microfluidic chip, Biosensors and Bioelectronics, 40 (1), 68-74 (2013)

11. Jastrzebska E., Flis S., RakowskaA., Chudy M., Jastrzebski Z., Dybko A., Brzozka Z., A microfluidic system to study the cytotoxic effect of drugs: the combined effect of celecoxib and 5-fluorouracil on normal and cancer cells, Mictrochim. Acta, 180, 895-901 (2013)

12. Kwapiszewski R., Szczudlowska J., Kwapiszewska K., Dybko A., Brzozka Z., Determination of Acid b-Galactosidase Activity: Methodology and Perspectives, Ind J Clin Biochem, 29 (1) 57-62 (2014)

13. Kwapiszewska, K.; Michalczuk, A.; Rybka, M., Kwapiszewski R., Brzozka Z.,, A microfluidic-based platform for tu-mour spheroid culture, monitoring and drug screening, Lab Chip, 14, 3394-3400 (2014)

14. Kwapiszewski R., Szczudlowska J., Kwapiszewska K., Dybko A., Brzozka Z., Effect of downscaling on the linearity range of a calibration curve in spectrofluorimetry, Anal. Bioanal.Chem., 406, 4551-4556 (2014)

15. Deshmukh S., Brzozka Z., Laurell Th., and Augustsson P., Acoustic radiation forces at liquid interfaces impact the performance of acoustophoresis, Lab Chip, 14, 3394-3400 (2014)

16. Kwapiszewski R., Kwapiszewska K., Kutter J.P., Brzózka Z., Three-layer poly(methyl methacrylate) microsystem for analysis of lysosomal enzymes for diagnostic purposes, Analytica Chimica Acta, 853 (1), 702-709 (2015)

17. Żuchowska A., Kwiatkowski P., Jastrzębska E., Chudy M., Dybko A., Brzózka Z., Adhesion of MRC-5 and A549 cells on poly(dimethylosiloxane) surface modified by proteins, Electrophoresis, 2015, DOI:10.1002/elps.201500250

18. Grabowska-Jadach, I., Haczyk, M., Drozd, M., Fischer, A., Pietrzak, M., Malinowska, E., Brzózka, Z., Evaluation of biological activity of quantum dots in a microsystem, Electrophoresis, DOI: 10.1002/elps.201500294



Charakterystyka uczestnikaLaboratoria zorganizowane:

Laboratorium Miniaturowych Systemów Analitycznych (finansowanie Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii CePT)


spektrofotometr UV-Visspektrofluorymetrmikroskop fluorescencyjnymikroskop konfokalnyprofilometr optycznyzestaw do elektroforezy kapilarnejczytnik płytek wielodołkowychinkubatory do hodowli komórkowychkomory laminarne


prace dyplomowe (inżynierskie i magisterskie dla kierunku Biotechnlogia)Laboratory of Applied Biotechnology dla specjalności Applied BiotechnologySeminary of Applied Biotechnology dla specjalności Applied BiotechnologyMicrobioanalytics – wykład j. angielskiData Treatment in Chemical Analysis for Biotechnology j. angielskiMiniaturyzacja w analizie klinicznej – wykładTechniki mikroskopowe – laboratorium/wykład

Aktualnie realizowane granty i projektyDr hab. Katarzyna Pawlak, prof. nzw., OPUS, Opracowanie metod badania zaburzeń równowagi jonomicznej i ich gene-zy w komórkach rakowych poddawanych działaniu cytostatykówDr hab. Patrycj Ciosek, OPUS, Obrazowanie (bio)elektrochemiczne jako narzędzie mikrofizjometrii komórkowejDr inż. Ilona Grabowska Jadach, SONATA, Badanie korelacji parametrów fizykochemicznych i aktywności biologicznej funkcjonalizowanych kropek kwantowych z wykorzystaniem metod optycznychDr inż. Elżbieta Jastrzębska, LIDER, Mikrosystem Lab-on-a-chip do modelowania i badania wzrostu komórek mięśnia sercowegoSONATA, Badanie wpływu modyfikacji powierzchni poli(dimetylosiloksanu) na jego właściwości fizykochemiczne oraz oddziaływanie z materiałem biologicznym

Prowadzona współpracaThomas Laurell, Lund UniversityJörg Kutter, University of CopenhagenSabeth Verpoorte, University of GroningenPhilippe Renaud, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne Szwajcaria

Potrzeby grupyAnaliza obrazów mikroskopowychLiczenie komórek na podstawie zdjęć mikroskopowychAnaliza obrazów 3D z mikroskopu konfokalnegoSymulacje mikroprzepływów w mikrokanałach o różnej geometrii

27http://lsm.ch.pw.edu.pl/wp/

Prof. Maciej JaroszLaboratorium Technik Rozdzielania

Zespółprof. dr hab. inż. Maciej Jarosz – kierownik zespołu ([email protected])

prof. dr hab. inż. Ryszard Łobiński ([email protected])prof. dr hab. inż. Krzysztof Jankowski ([email protected])prof. nzw. dr hab. inż. Katarzyna Pawlak ([email protected])dr hab. inż. Sławomir Oszwałdowski ([email protected])dr inż. Katarzyna Lech ([email protected])dr inż. Lena Ruzik ([email protected])dr inż. Magdalena Matczuk ([email protected])

Doktoranci:

mgr inż. Magdalena Bartosiakmgr Katarzyna Brama

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejKatedra Chemii Analitycznej


28 29http://lsm.ch.pw.edu.pl/wp/


Główne zadania badawcze programu:• Charakteryzowanie metalo-nanomateriałów poprzez oznaczanie izotopów metali wchodzących w ich skład• Badanie wpływu modyfikacji powierzchni nanoprętów złota na przebieg procesów tworzenia koron białkowych

w surowicy krwi ludzkiej za pomocą CE-ICP-MS• Optymalizacja metod CE-ICP-MS badania specjacji metalo-nanomateriałów w symulowanym cytozolu nowo-

tworowym i ich zastosowania do charakteryzowania specjacji metalo-nanomateriałów w komórkach nowotwo-rowych

Program: nanocząstki i metale w roślinach i środowiskuPrace w tym obszarze są realizowane między innymi w ramach projektu badawczego „Opracowanie metodyki anali-tycznej do badania metabolizmu nanocząstek ZnO i TiO2 w roślinach jadalnych – sałacie i rzodkiewce” (HARMONIA NCN, kierownik: prof. dr hab. inż. Maciej Jarosz)

Główne zadania badawcze programu:• Badania biochemii roślin i wpływu metali i nanocząstek na organizmy wchodzące w skład łańcucha pokarmowego• Badania wpływu modyfikacji właściwości NPs (m.in. rozmiarów cząstek, zdolności do agregowania, stabilności

chemicznej) występujących w tkankach roślin na organizm ludzki• Badania wpływu naturalnych nanocząstek na mutacje roślin

Program: specjacja metali, metaloidów i nanocząstek w żywności i suplementach dietyCelem badania żywności funkcjonalnej (produktów spożywczych, które wykazują korzystny wpływ na zdrowie czło-wieka) jest poszukiwanie preparatów mających zdolność wzbogacania organizmu ludzkiego. Badania nad biodostęp-nością dostarczają informacji o ilości pierwiastków i ich związków absorbowanych przez ludzki organizm- toksycz-ność metali jest zależna od ich form dostępnych dla człowieka.

Główne zadania badawcze programu:• Opracowywanie warunków wydajnej ekstrakcji związków metali z bioligandami z żywności pochodzenia roślin-

nego i ich identyfikacji z wykorzystaniem techniki HPLC ICP MS (chromatografii cieczowej w połączeniu ze spek-trometrem mas z jonizacja w plazmie indukcyjnie sprzężonej)

• Zastosowanie technik rozdzielania w połączeniu z technikami spektrometrii mas do analizy specjacyjnej wybra-nych metali prowadzonej w celu określenia ich bioprzyswajalności przez organizm ludzki

TematykaProgram: potencjalne metaloleki przeciwnowotworoweBadania są realizowane w ramach projektu „Opracowanie metod badania zaburzeń równowagi jonomicznej i ich ge-nezy w komórkach rakowych poddawanych działaniu cytostatyków” (OPUS NCN, kierownik dr hab. inż. Katarzyna Pawlak, prof. PW)

Główne zadania badawcze programu:• Badanie powinowactwa potencjalnych leków na bazie złota do białek występujących w surowicy krwi ludzkiej

oraz porównanie z profilem oddziaływań cis platyny• Optymalizacja warunków dwu- i trójwymiarowej hodowli komórkowej oraz testów cytotoksyczności wybra-

nych kompleksów złota w monowarstwach i po przeniesieniu do mikroukładu• Opracowywanie metod wzbogacania, oczyszczania, identyfikacji i oznaczania związków zawierających wyselek-

cjonowane jony metali w cytozolu. Badanie zmian zawartości jonów metali w komórce rakowej (bez i pod wpły-wem działania metalokompleksu) w odniesieniu do zdrowej

• Optymalizacja metod badania oddziaływań wybranych kompleksów metali o działaniu cytostatycznym z oli-gonukleotydami oraz DNA

Program: metalo-nanomateriały terapeutyczno-diagnostyczneTematyka badań w tym obszarze mieści się w projekcie „Metodyki analityczne do badania specjacji wewnątrzkomór-kowej metalonanomateriałów terapeutyczno-diagnostycznych: opracowanie, optymalizacja i zastosowanie in-vitro” (OPUS NCN, kierownik prof. dr hab. inż. Maciej Jarosz)

mgr inż. Damian Dąbrowskimgr inż. Jacek Gierszmgr inż. Wioletta Jakubczakmgr inż. Piotr Kwiatkowskimgr inż. Joanna Legatmgr inż. Monika Prządkamgr inż. Monika Truskolaskamgr inż. Justyna Wojcieszek

Dyplomanci: kilku dyplomantów studiów inżynierskich i magisterskich w ciągu roku

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. inż. Maciej Jarosz ([email protected])



15. H. Abdallah, C. Arnaudguilhem, R. Lobinski, F. Jaber, A multi-residue analysis of sulphonamides in edible animal tissues using QuEChERS extraction and HPLC-MS/MS Anal. Methods, 2015, 7(4), 1549-1557

16. M. Matczuk, K. Anecka, F. Scaletti, L. Messori, B.K. Keppler, A.R. Timerbaev, M. Jarosz, Speciation of metal-based nanomaterials in human serum characterized by capillary electrophoresis coupled to ICP-MS: A case study of gold nanoparticles, Metallomics, 2015, 7, 1364-1370

17. A.Sikora, A. Maciejewska, J. Poznański, T. Pilżys, M. Marcinkowski, M. Dylewska, J. Piwowarski, W. Jakubczak, K. Pawlak, E. Grzesiuk, Effects of changes in intracellular iron pool on AlkB-dependent and AlkB-independent mechanisms protecting E.coli cells against mutagenic action of alkylating agent, Mutation Research – Fundamen-tal and Molecular Mechanism of Mutagenesis, 2015, 778, 52-60

18. Ł. Szyrwiel, V. Liauchuk, L. Chavattea, R. Lobinski, In vitro induction and proteomics characterisation of a uranyl–protein interaction network in bovine serum, Metallomics, 2015, 7, 1604-1611

19. M. Jarosz, M. Matczuk, K. Pawlak, A.R. Timerbaev, Molecular mass spectrometry in metallodrug development: A case of mapping transferrin-mediated transformations for a ruthenium(III) anticancer drug, Anal. Chim. Acta, 72-77, 851, 2014

20. M. Matczuk, M. Przadka, S. S. Aleksenko, Z. Czarnocki, K. Pawlak, A. R. Timerbaev, M. Jarosz, Metallomics for drug development: a further insight into intracellular activation chemistry of a ruthenium(III)-based anticancer drug gained using a multidimensional analytical approach, Metallomics, 147-153, 6, 2014

21. S. Shao, X. Mi, L. Ouerdane, R. Lobinski, J.F. Garcia-Reyes, A. Molina-Di-az, A. Vass, M. Dernovics, Quantification of Se-Methylselenocysteine and Its Glutamyl Derivative from Naturally Se-Enriched Green Bean (Phaseolus vul-garis vulgaris) After HPLC-ESI-TOF-MS and Orbitrap MSn-Based Identification, Food Anal. Methods, 2014, 7(5), 1147-1157

22. H. Abdallah, C. Arnaudguilhem, F. Jaber, R. Lobinski, Multiresidue analysis of 22 sulfonamides and their metab-olites in animal tissues using quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe extraction and high resolution mass spectrometry (hybrid linear ion trap-Orbitrap), J. Chromatogr. A, 2014, 1355, 61-72

23. J. Bianga,Z. Touat-Hamici, K. Bierla, S. Mounicou, J. Szpunar, L. Chavatte, R. Lobinski, Speciation analysis for trace levels of selenoproteins in cultured human cells, J. Proteom., 2014, 108, 316-324

24. P. Cheajesadagul, J. Bianga, C. Arnaudguilhem, R. Lobinski, J. Szpunar, Large-scale speciation of selenium in rice proteins using ICP-MS assisted electrospray MS/MS proteomics, Metallomics, 2014, 6(3), 646-653

25. J. Bianga, A. Bouslimani, N. Bec, F. Quenet, S. Mounicou, J. Szpunar, B. Bouyssiere, R. Lobinski, C. Larroque, Comple-mentarity of MALDI and la ICP mass spectrometry for platinum anticancer imaging in human tumor, Metallom-ics, 2014, 6(8), 1382-1386

26. S.S. Aleksenko, M. Matczuk, X. Lu, L.S. Foteeva, K. Pawlak, A.R. Timerbaev, M. Jarosz, Metallomics for drug de-velopment: an integrated CE-ICP-MS and ICP-MS approach reveals the speciation changes for an investigational ruthenium(III) drug bound to holo-transferrin in simulated cancer cytosol, Metallomics, 2013, 5, 955-963

27. A.Tyburska, K. Jankowski, Determination of selenium in dietary supplements by optical emission spectrometry after alkaline dissolution and subsequent head space-solid phase microextraction, J. Pharm. Biomed. Anal., 2013, 74, 268-272

PublikacjeRozdziały w monografiach o zasięgu międzynarodowym1. M. Ochsenkühn-Petropoulou, F. Tsopelas, L. Ruzik, K. Bierla, J. Szpunar, Selenium and Selenium Species: Analytical

Techniques and Speciation Methods, 2016, 129-172, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.2. L. Ruzik, K. Pawlak, M. Jarosz, Inorganic and Bioinorganic Speciation Analysis: Problems and Prospects, 2016, 333-

370, Springer Verlag3. K. Jankowski, A. Tyburska-Staniewska, M. Jankowska, Assay of Selenium in Dietary Supplements, 2015, 221-239,

RSC Publishing, Thomas Graham House

Publikacje w periodykach naukowych4. J. Wojcieszek, L. Ruzik, Enzymatic extraction of copper complexes with phenolic compounds from Açaí (Euterpe

oleracea Mart.) and Bilberry (Vaccinium myrtillus L.) fruits, Food Anal. Methods, 2016, 9, 2105-21145. J. Wojcieszek, K. Witkoś, L. Ruzik, K. Pawlak, Comparison of copper and zinc in vitro b ioaccessibility from cyano-

bacteria rich in proteins and a synthetic supplement containing gluconate complexes: LC–MS mapping of bioac-cessible copper complexes, Anal. Bioanal. Chem., 2016, 408, 785-795

6. H. Abdallah, C. Arnaudguilhem, H. Abdul Rahim, R. Lobinski, F. Jaber, Monitoring of twenty-two sulfonamides in edible tissues: Investigation of new metabolites and their potential toxicity, Food Chem., 2016, 192, 212-222

7. J. Wojcieszek, L. Ruzik, Operationally defined species characterization and bioaccessibility evaluation of cobalt, cop-per and selenium in Cape gooseberry (Physalis Peruviana L.) by SEC-ICP MS, J. Trace Elem. Med. Biol., 2016, 34, 15-21

8. J. Wojcieszek, D. Popowski, L. Ruzik, Ionic liquids as a key medium for efficient extraction of copper complexes from chia seeds (Salvia hispanica L.), Talanta, 2016, 152, 482-488

9. M. Matczuk, J. Legat, A.R. Timerbaev, M. Jarosz, A sensitive and versatile method for characterization of pro-tein-mediated transformations of quantum dots, Analyst, 2016, 141, 2574-2580

10. M. Matczuk, J. Legat, S.N. Shtykov, M. Jarosz, A.R. Timerbaev, Characterization of the protein corona of gold nano-particles by an advanced treatment of CE-ICP-MS data, Electrophoresis, 2016, 37, 2257-2259

11. J. Giersz, K. Jankowski, M. Truskolaska, Rapid separation of elemental species by fast multicapillary gas chroma-tography with multichannel optical spectrometry detection following Headspace Solid Phase Microextraction, Chromatography, 2015, 2, 239-252

12. M. Matczuk, M. Kupiec, J. Legat, K. Pawlak, A.R. Timerbaev, M. Jarosz, A shotgun metalloproteomic approach ena-bles identification of proteins involved in the speciation of a ruthenium anticancer drug in the cytosol of cancer cells, Analyst, 2015, 140, 3492-3499

13. M. Matczuk, S.S. Aleksenko, F.M. Matysik, M. Jarosz, A.R. Timerbaev, Comparison of detection techniques for CE analysis of gold nanoparticles, Electrophoresis, 2015, 36, 1158-1163

14. M. Matczuk, M. Kupiec, J. Legat, K. Pawlak, A. Timerbaev, M. Jarosz, Use of high-performance liquid chromato-graphy-tandem electroospray ionization mass spectrometry to assess the speciation of a ruthenium(III) antican-cer drug in the cytosol of cancer cells, Anal. Bioanal. Chem, 2015, 407, 4857-4862



Aktualnie realizowane granty i projektyM. Jarosz, NCN OPUS, Metodyki analityczne do badania specjacji wewnątrzkomórkowej metalonanomateriałów te-rapeutyczno-diagnostycznych: opracowanie, optymalizacja i zastosowanie in-vitro (2015/17/B/ST4/03707; 2016-2019)M. Jarosz, NCN HARMONIA, Opracowanie metodyki analitycznej do badania metabolizmu nanocząstek ZnO i TiO2 w roślinach jadalnych – sałacie i rzodkiewce (2015/18/M/ST4/00257, 2016-2019)S. Oszwałdowski, NCN OPUS, Elektroforetyczna charakteryzacja układu warstw i jego rola w elektroforetycznym transporcie nanostruktur (2014/13/B/ST4/03135, 2015-2016)K. Pawlak, NCN OPUS, Opracowanie metod badania zaburzeń równowagi jonomicznej i ich genezy w komórkach rako-wych poddawanych działaniu cytostatyków (2013/09/B/ST4/00961, 2014-2017)

Przyznane patentyK. Jankowski, E. Reszke, A. Ramsza, Electrode cooling system in a multi-electrode microwave plasma excitation sour-ce, patent: US 20140042888(A1), 2014

43. R. Bou Khouzam, J. Szpunar, M. Holeman, R. Lobinski, Trace element speciation in food: state of the art of analyti-cal techniques and methods, Pure and App. Chem., 2012, 84, 169-179

44. K. Bierla, J. Szpunar, A. Yiannikouris, R. Łobiński Comprehensive speciation of selenium in selenium-rich yeast, TRAC-Trends Anal. Chem., 2012, 41, 122-132

45. S.S. Aleksenko, A.Y. Shmykov, S. Oszwałdowski, A.R. Timerbaev, Interactions of tumour-targeting nanoparticles with proteins: potential of using capillary electrophoresis as a direct probe, Metallomics, 2012, 4, 1141-1148

28. A. Miszczak, M. Rosłon, G. Zbroja, K. Brama, E. Szalacha, H. Gawrońska, K. Pawlak SEC ICP MS and CZE ICP MS inve-stigation of medium and high molecular weight complexes formed by cadmium ions with phytochelatins, Anal. Bioanal. Chem, 2013, 405, 4667-4678

29. J. Rybak, L. Ruzik, Application of chromatography and mass spectrometry to the characterization of cobalt, cop-per, manganese and molybdenum in Morinda Citrifolia, J. Chromatogr. A, 2013, 1281, 19-25

30. K. Bierla, J. Bianga, L. Ouerdane, J. Szpunar, A. Yiannikouris, R. Łobiński, A comparative study of the Se/S substitu-tion in methionine and cysteine in Se-enriched yeast using an inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP MS)-assisted proteomics approach, J. Proteom., 2013, 87, 26-39

31. Y. Anan, M. Yoshida, S. Hasegawa, R. Katai, M. Tokumoto, L. Ouerdane, R. Łobiński, Y. Ogra, Speciation and identifi-cation of tellurium-containing metabolites in garlic, Allium sativum, Metallomics, 2013, 5, 1215-1224

32. T. Grevenstuk, P. Flis, L. Ouerdane, R. Lobinski, A. Romano, Identification of the tri-Al tricitrate complex in Plan-tago almogravensis by hydrophilic interaction LC with parallel ICP-MS and electrospray Orbitrap MS/MS detec-tion, Metallomics, 2013, 5, 1285-1293

33. L. Ruzik, Speciation of challenging elements in food by atomic spectrometry, Talanta, 2012, 93, 18-3134. E. Lipiec, O. Warowicka, L. Ruzik, Y. Zhou, M. Jarosz, K. Pawlak, Investigation of iodine bioavailability from chicken

eggs versus iodized kitchen salt with in vitro method, Eur. Food Res. Tech., 2012, 234, 913-91935. A.R. Timerbaev, K. Pawlak, S.S. Aleksenko, L.S. Foteeva, M. Matczuk, M, Jarosz, Advances of CE-ICP-MS in specia-

tion analysis related to metalloproteomics of anticancer drugs, Talanta, 2012, 102, 164-17036. C. Arnaudguilhem, K. Bierla, L. Ouerdane, H. Preud’homme, A. Yiannikouris, R. Lobinski, Selenium metabolomics in

yeast using complementary reversed-phase/hydrophilic ion interaction (HILIC) liquid chromatography-electro-spray hybrid quadrupole trap/Orbitrap mass spectrometry, Anal. Chim. Acta, 2012, 757, 26-38

37. R. Bou Khozam, P. Paul, B. Al Ayoubi, F. Jaber, R. Lobinski, Toxic and essential elements in Lebanese cheese, Food Add. Contam. Part B- Surveillance, 1-10, 2012

38. J. Bianga, G. Ballihaut, C. Pecheyran, Z. Touat, H. Preud’homme, S. Mounicou, L. Chavatte, R. Lobinski, J. Szpunar, Detection of selenoproteins in human cell extracts by laser ablation-ICP MS after separation by polyacrylamide gel electrophoresis and blotting, J. Anal. Atom. Spectrom., 2012, 27, 25-32

39. H. Preud’homme, J. Far, S. Gil-Casal, R. Lobinski, Large-scale identification of selenium metabolites by online size--exclusion-reversed phase liquid chromatography with combined inductively coupled plasma (ICP-MS) and elec-trospray ionization linear trap-Orbitrap mass spectrometry (ESI-MSn), Metallomics, 2012, 4, 422-432

40. C-N. Tsang, J. Bianga, H. Sun, J. Szpunar, R. Lobinski, Probing of bismuth antiulcer drug target in H. pylori by laser ablation-inductively coupled plasma mass spectrometry, Metallomics, 2012, 4, 277-283

41. Z. Pedrero, L. Ouerdane, S. Mounicou, R. Lobinski, M. Monperrus, D. Amouroux, Identification of mercury and other metals complexes with metallothioneins in dolphin liver by hydrophilic interaction liquid chromatography with the parallel detection by ICP MS and electrospray hybrid linear/orbital trap MS/MS, Metallomics, 2012, 4, 473-479

42. R. Bou Khouzam, P. Pohl, B. Al Ayoubi, F. Jaber, R. Lobinski, Concentrations of toxic and essential elements in Leba-nese bread, Pure and App. Chem., 2012, 84, 181-190

34 35


http://lsm.ch.pw.edu.pl/wp/

Charakterystyka uczestnikaDostępny sprzęt pomiarowo-laboratoryjny:

Techniki łączone – Moduły rozdzielania5 zestawów do wysokosprawnej chromatografii cieczowej: (3 Agilent Technologies, Perkin Elmer, Waters)4 zestawy do elektroforezy kapilarnej: (3 Agilent Technologies, Prince)Zestaw do elektroforezy żelowejZestaw do kapilarnej wysokosprawnej chromatografii cieczowej: (Agilent Technologies)Nanospray-Chip do ESI MS: (Agilent Technologies)Techniki łączone – detektoryICP MS 7500: (Agilent Technologies)5 detektorów UV-Vis do HPLC: (Agilent Technologies, Perkin Elmer and Thermo Separation)Detektor fluorometryczny do HPLC (Agilent Technologies)ESI – MS 1100: (Agilent Technologies)ESI/APCI – MS/MS QqQ: (Agilent Technologies)Spektrometria optyczna emisyjna i atomowa absorpcyjna5 miniaturowych spektrometrów OES: (4 Avantes, Ocean Optics)Integra XL ICP-OES (GBC Scientific Equipment)MIP 750MV MIP-OES (Analab)Avanta v.1.33 FAAS (GBC Scientific Equipment)Spektrofotometry UV-VisV 3300 (Hitachi)Lambda 20 (Perkin Elmer)Analiza elementarnaAnalizator CHNS VARIO EL III (Elementar Analysensysteme GmbH)

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW oraz poza PW:

Prace inżynierskie i magisterskie dla kierunku BiotechnologiaAnaliza biomateriałów, wykładTechniki sprzężone w metabolo mice, wykładDobra praktyka laboratoryjna, wykładMetody i techniki rozdzielania, wykładKURS ZEWNĘTRZNY – „HPLC i techniki łączone w biotechnologii”

Potrzeby grupyMożliwość korzystania z aparatury pomiarowej niedostępnej w grupie LSTRozszerzenie tematyki badawczej, wspólne projekty (w tym wnioski aparaturowe) i publikacjeProjekty stosowane z partnerami przemysłowymi

Prowadzona współpracaWydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego (w ramach Warszawskiego Akademickiego Konsorcjum Chemicznego posiadającego status Krajowego Naukowego Ośrodka Wiodącego - KNOW - w dziedzinie nauk chemicznych)Wydział Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu Szkoły Głównej Gospodarstwa WiejskiegoInstytut Biochemii i Biofizyki Polskiej Akademii NaukInstytut Farmaceutyczny w WarszawieInstytut Geochemii i Chemii Analitycznej im. Wiernadskiego Rosyjskiej Akademii Nauk (Moskwa; na podstawie dwu-stronnej umowy o współpracy)Instytut Chemii Nieorganicznej Uniwersytetu w Wiedniu (na podstawie dwustronnej umowy o współpracy)Wydział Chemii Uniwersytetu we FlorencjiLaboratorium Bio-Nieorganicznej Chemii Analitycznej i Środowiska (LCABlE) CNRS w Pau (Francja)Zakład Biochemii Analitycznej Instytutu Helmholtza w Geesthacht (Niemcy)

Preferowane sposoby komunikacji Maile

37http://zcho.ch.pw.edu.pl/prace.html

Dr hab. inż. Hanna KrawczykZespół Spektroskopii NMR

Zespółdr hab. inż. Hanna Krawczyk – kierownik zespołu

dr inż. Marcin Poteraładr inż. Eliza Jaśkowskamgr Sergey MolchanovAnna Błędowskainż. Mateusz KrzysztofikJędrzej Wrzosek

Marta Malmon

Osoba do kontaktu: dr hab. inż. Hanna Krawczyk ([email protected]) dr inż. Marcin Poterała ([email protected])

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejZakład Chemii Organicznej


38 39


http://zcho.ch.pw.edu.pl/prace.html

Publikacje1. H. Krawczyk, Marking of metabolites in the diagnostics of metabolic diseases and in the investigation of xeno-

biotics metabolism using NMR spectroscopy. J Pharm Biomed Anal. 130 (2016) 169-180. doi: 10.1016/j.jpba.2016.05.021 2. M. Wrzesiński, D. Mielecki, H. Krawczyk, E. Palak, E. Grzesiuk, Evaluation of anti-cancer activity of stilbene and

methoxydibenzo[b, f]oxepin derivatives. Eur. J. Med. Chem, (w recenzji)3. H. Krawczyk, M. Wrzesiński, D. Mielecki, P. Szczeciński, E. Grzesiuk, Synthesis of derivatives of methoxydiben-

zo[b, f]oxepine in the presence of sodium azide. Tetrahedron 72 (2016) 3877-3884. http://dx.doi.org/10.1016/j.tet.2016.05.005

4. A. Kasprzak, M. Poplawska, H. Krawczyk, S. Molchanov, M. Kozlowski, M. Bystrzejewski. Novel non-covalent sta-ble supramolecular ternary system comprising of cyclodextrin and branched polyethylenimine. J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. (2016) DOI: 10.1007/s10847-016-0677-1

5. J. Jakubowska, J. Mikuła-Pietrasik, K. Książek, H. Krawczyk,Cytotoxicity studies of novel combretastatin and pte-rostilben derivatives. BioMed Research International (formerly titled Journal of Biomedicine and Biotechnology) (2014) Article ID 320895, 8 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2014/320895

6. H. Krawczyk, M. Popławska, Uraemic Toxins Generated in the Presence of Fullerene C60, Carbon-Encapsulated Magnetic Nanoparticles, and Multiwalled Carbon Nanotubes. BioMed Research International (formerly titled Jo-urnal of Biomedicine and Biotechnology) (2013) Article ID 168512, 7 pages http://dx.doi.org/10.1155/2013/168512

7. H. Krawczyk, R. Matczak, J. Zakrzewski, K. Janowska, A novel regioselective method for aminostilbene prepara-tion - the role of sodium azide. Tetrahedron Lett. 53 (2012) 6504-6507

8. M. Poterała, P. Borowiecki,. J. Maurin, M. Wielechowska, J. Plenkiewicz, Preparation and thermal stability of opti-cally active 1,2,4-triazolium based ionic liquids. Arkivoc (2012) (viii), 262-281

9. M. Poterała, M. Marek, J. Syzdek, M. Marczewski et al., Electrolytes for Li-ion transport – Review” - Solid State Ionics, Elsevier BV - North-Holland, vol. 276 (2015) 107-126, DOI:10.1016/j.ssi.2015.02.006

10. A. Bitner-Michalska, G. Nolis, G. Żukowska, A. Zalewska, M. Poterała, T. Trzeciak, M. Dranka, M. Kalita, P. Jankow-ski, L. Niedzicki, J. Zachara, M. Marcinek, and W. Wieczorek, Fluorine-free electrolytes for all-solid sodium-ion batteries based on percyano-substituted organic salts. Scientific Reports – (2016, przyjęty do druku)

TematykaOznaczanie metabolitów w diagnostyce chorób metabolicznych za pomocą spektroskopii NMRW przypadku dziedzicznych chorób metabolicznych badania laboratoryjne obejmujące analizę profilu aminokwasów i kwasów organicznych nie zawsze pozwalają określić, jaka choroba metaboliczna jest odpowiedzialna za defekt. Czę-sto dodatkowe badania także nie prowadzą do rozpoznania, mimo że z obserwacji objawów klinicznych istnieje podej-rzenie choroby metabolicznej. Coraz częściej przeprowadza się badania DNA, ale są one żmudne i kosztowne, chyba, że dotyczą chorób spowodowanych tzw. mutacjami powszechnymi tj. występującymi w większości przypadków pacjen-tów z danym schorzeniem. W przypadkach, gdy pojawiają się problemy z rozpoznaniem choroby, spektroskopia NMR płynów ustrojowych jest komplementarną techniką pozwalającą zidentyfikować związki będące bezpośrednią lub pośrednią przyczyną zaburzenia. Na podstawie analizy widm NMR można uzyskać jednoznaczne odpowiedzi na temat określonych związków chemicznych, przy czym możliwe jest równoczesne jakościowe i ilościowe oznaczanie obok siebie różnorodnych struktur. Obecnie można rejestrować widma NMR dużej zdolności rozdzielczej dla próbek po-zostających w dowolnym stanie skupienia, ale widma najlepszej jakości i najwartościowsze, z punktu widzenia badań biomedycznych, dotyczą jednorodnych próbek ciekłych i dlatego spektroskopia NMR znalazła zastosowanie w bada-niach chorób metabolicznych. W widmach 1H NMR stosowanych do badań płynów ustrojowych można obserwować większość związków zawierających w swej strukturze wodory (protony), a zatem widma te stanowią obraz ogólny metabolitów występujących w próbce. Istnieje możliwość zastosowania jednocześnie spektroskopii dla różnych ma-gnetycznych jąder oraz technik eksperymentalnych jedno i wielowymiarowych. Nasze zainteresowania badawcze są ukierunkowane na opracowanie metod oznaczania markerów chorób metabolicznych różnego pochodzenia.

Synteza oraz badanie właściwości spektroskopowych i biologicznych stilbenowych makrocyli- potencjalnych le-ków lub nośników lekówJedną z obiecujących tendencji w rozwoju wydajnych nanoleków jest technika, w której stosuje się tzw. nanoplatformę mogącą pomieścić wiele biozfunkcjonalizowanych związków (np. środki terapeutyczne, diagnostyczne). Jednocześnie cały układ można transportować do komórki gospodarza. Połączenie dwóch lub więcej różnych mechanizmów tera-peutycznych w jednym nanosystemie może wywoływać efekty synergiczne i gwarantować lepsze wyniki leczenia. Nanoplatformy mogą być różnorodnie zorganizowane. Mogą to być małe cząsteczki leków chemicznie lub fizycznie połączone do różnych makrocykli czy nanocząsteczek. Pochodne stylbenowe, o budowie makrocyklicznej zawierające pożądane grupy funkcyjne, mogą stać się jednym ze składników takiego systemu. Nasze zainteresowania badawcze obejmują syntezę szeregu stilbenowych makrocykli oraz hybrydowych połączeń otrzymanych związków z kompo-nentami o przewidywanej aktywności biologicznej. Projekt będzie kontynuacją badań nad fizykochemią i aktywnością pochodnych stilbenowych (grant NCN UMO-2012/07/B/ST5/03194 - zakończony w 2016).

40 41


http://zcho.ch.pw.edu.pl/prace.html

Aktualnie realizowane granty i projektyKierownik dr hab. P. Szczeciński Prof. PW., główny wykonawca prof. dr hab. E. Grzesiuk (IBB) i dr hab. Hanna Krawczyk. Zakończony grant NCN (UMO-2012/07/B/ST5/03194) w 2016 roku pt. „Synteza oraz badanie właściwości spektrosko-powych i biologicznych nukleozydów modyfikowanych pochodnymi stilbenu (Synthesis and study of spectroscopic and bilogical properties of nucleosides modyfied by new stilbene derivatives)”

Potrzeby grupyDostęp do specjalistycznej aparaturyBadania aktywności biologicznej zsyntezowanych związkówDyskusja dotycząca zagadnień biomedycznych spoza tematyki, którą zajmuje się grupa

Preferowane sposoby kontaktuMailowe i spotkania

Prowadzona współpracaProgram European Research Network for evaluation and improvement of screening, Diagnosis and treatment of In-herited disorders of Metabolism (ERNDIM) - Program międzynarodowej kontroli jakości badań we współpracy z Cen-trum Zdrowia Dziecka i Instytutem Matki I Dziecka

Przyznane patenty i zgłoszenia1. H. Krawczyk i J. Jakubowska i I. Ducka, Sposób otrzymywania nowych pochodnych dibenzo[b,f] oksepin. Patent

P.403972 z 03-11-20152. H. Krawczyk i J. Jakubowska. Sposób otrzymywania nowych dimetoksylowych pochodnych (E)- 2-amino-4-nitro-

stilbenów. Patent P. 399887 z 30-07-20143. H. Krawczyk i K. Janowska, Sposób otrzymywania nowych pochodnych kombretastatyn-pochodnych stilbenu.

Patent P.218504 z 22-05-20144. H. Krawczyk i J. Zakrzewski, Sposób otrzymywania nowych pochodnych (E)-2-amino-4-nitro-stilbenów. Patent

P.396771 z 19-09-20135. H. Krawczyk, M. Popławska, M. Bystrzejewski, Sposób otrzymywania 5-hydroksykreatyniny i N-metyloguanidy-

ny. Patent P.214495 z 19-12-20126. H. Krawczyk i R. Matczak, Sposób otrzymywania (E)-2-amino-4-nitrostilbenów. Patent P.214517 z 18-12-20127. H. Krawczyk, Sposób otrzymywania 5-hydroksykreatyniny i N-metyloguanidyny. Patent P.212794 18-06-20128. H. Krawczyk, J. Jakubowska, P. Szczeciński. Sposób otrzymywania metoksylowych pochodnych dibenzo [b,f] okse-

piny. zgłoszenie P. 408698 z dnia 30-06-2014 9. H. Krawczyk, P. Szczeciński, K. Kordowska. Sposób otrzymywania nowych stilbenowych pochodnych urydyny

o konfiguracji E. zgłoszenie P.410228 z dnia 24-11-201410. H. Krawczyk, P. Szczeciński, E. Grzesiuk, M. Wrzesiński, D. Mielecki. Zastosowanie pochodnych (E)-2-hydrok-

sy-2’,4’- dinitrostilbenu w preparacie farmaceutycznym. zgłoszenie P.412490 z dnia 26-05-201511. H. Krawczyk, P. Szczeciński, E. Grzesiuk, M. Wrzesiński, D. Mielecki. Zastosowanie pochodnych dibenzo[b,f]oksepi-

ny z grupami nitrowymi i metoksylowymi w preparacie farmaceutycznym. zgłoszenie P.412489 z dnia 26-05-201512. H. Krawczyk, M. Krzysztofik, P. Szczeciński. Synteza bromopochodnych kombretastatyn.” zgłoszenie P.417223

z dnia 16 maja 201613. M. Dranka, G. Żukowska, J. Zachara, P. Piotr, W. Wieczorek, M. Poterała M. Kalita. Compound of genereal formula

(kat+)(an -)•xl”; zgłoszenie: WO 2016157087 A1

4342

Prof. Elżbieta MalinowskaSensory i biosensory (Laboratory of Biosensors)

Zespółprof. dr hab. inż. Elżbieta Malinowska – kierownik zespołu ([email protected] , tel. 48 22 234 56 57)

dr hab. inż. Łukasz Górski ([email protected])dr inż. Mariusz Pietrzak ([email protected])dr inż. Robert Ziółkowski ([email protected])

3 doktorantów, 8 dyplomantów magisterskich i 7 dyplomatów inżynierskich

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. inż Elżbieta Malinowska ([email protected])

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejInstytut Biotechnologii Zakład Mikrobioanalityki



Spektrometry 500 MHz, 200 MHz, 60 MHz-laboratoryjnyLiofilizatorUrządzenia niezbędne do prowadzenia syntezy organicznej np. wyparki, mieszadła, suszarki, reaktory etc.


Zastosowanie spektroskopii NMR w medycynie, wykładZastosowanie spektroskopii NMR do badania związków pochodzenia naturalnego, wykładZ Chemii Organicznej dla kursu Biotechnologii, ćwiczenia audytoryjneZ Chemii Organicznej dla kursu Biotechnologii, ćwiczenia laboratoryjne

KURSY ZEWNĘTRZNE – Szkoła Młodego Chemika i liczne kursy dla uczniów gimnazjów i liceów ogólnokształcących

44 45


Publikacje1. R. Ziółkowski, Ł. Górski, Elżbieta Malinowska. Carboxylated graphene as a sensing material for electrochemical

uranyl ion detection, SENSORS AND ACTUATORS B 2017, 238, 540–5472. M. Jarczewska, Ł.Górski, E. Malinowska, Electrochemical aptamer – based biosensors as potential tools for clinical

diagnostics, ANALYTICAL METHODS 2016, 8, 3861-38773. J. Zajda, L. Górski, E. Malinowska, Electrochemical biosensor modified with dsDNA monolayer for restriction en-

zyme activity determination, BIOELECTROCHEMISTRY 2016, 69, 63-694. J. Zajda, N. R. Crist, E. Malinowska, M. E. Meyerhoff, Asymmetric anion-selective membrane electrode for de-

termining nitric oxide release rates from polymeric films/electrochemical devices, ELECTROANALYSIS 2016, 28, 277-281

5. I. Grabowska-Jadach, M. Haczyk, M. Drozd, A. Fischer, M. Pietrzak, E. Malinowska, Z. Brzózka, Evaluation of bio-logical activity of quantum dots in a microsystem, ELECTROPHORESIS 2016, 37, 425-431

6. M. Jarczewska, Ł. Górski, E. Malinowska, Application of DNA aptamers as sensing layers for electrochemical de-tection of potassium ions, SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 2016, 226, 37-43

7. M. Jarczewska, L. Kekedy-Nagy, J. S. Nielsen, R. Campos, J. Kjems, E. Malinowska, E.E. Ferapontova, Electroanalysis of pM-levels of urokinase plasminogen activator in serum by phosphorothioated RNA aptamer, ANALYST 2015, 140, 3794-3802

8. K. Konopińska, M. Pietrzak, E. Malinowska, Studies on Potential Use of Tin(IV) Porphyrin in a Role of Proteins’ La-bel, ANALYTICAL BIOCHEMISTRY 2015, 470, 41-47

9. M. Jarczewska, E. Kierzkowska, R. Ziółkowski, Ł. Górski, E. Malinowska Electrochemical oligonucleotide-based biosensor for the determination of lead ion, BIOELECTROCHEMISTRY 2015, 101, 35-41

10. A. Bala, M. Pietrzak, Ł. Górski, E. Malinowska, Electrochemical determination of lead ion with DNA oligonucleo-tide-based biosensor using anionic redox marker, ELECTROCHIMICA ACTA 2015, 180, 763-769

11. K. Konopińska, M. Pietrzak, R. Mazur, E. Malinowska Tetraphenylporphyrin as a protein label for triple detection analytical systems, HELIYON 2015, 1, e00053-e00053

12. K. Konopińska, M. Pietrzak, R. Mazur, E. Malinowska, Analytical characterization of IgG – cTpp and IgG – Mn-cTpp conjugates, JOURNAL OF PORPHYRINS AND PHTHALOCYANINES 2015, 19, 1177-1184-8

13. M. Jarczewska, R. Ziółkowski, Ł. Górski, E. Malinowska, Electrochemical detection of chromium(VI) - induced DNA damage, JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 2015, 162, B326-B331

14. M. Drozd, M. Pietrzak, P. Parzuchowski, M. Mazurkiewicz-Pawlicka, E. Malinowska, Peroxidase-like activity of gold nanoparticles stabilized by hyperbranched polyglycidol derivatives over wide pH range, NANOTECHNOLO-GY 2015, 26 (49), 495101-495101

15. A. Bala, M. Pietrzak, J. Zajda, E. Malinowska, Further Studies on Application of Al(III)-tetraazaporphine in Mem-brane-Based Electrochemical Sensors for Determination of Fluoride, SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 2015, 207, 1004-1009

TematykaW zespole prowadzone są badania nad sensorami i biosensorami, przeznaczonymi głównie do oznaczania substancji o znaczeniu klinicznym. Badane są także oddziaływania związków stosowanych w warstwach receptorowych (głów-nie kwasów nukleinowych i ich analogów) z potencjalnymi analitami. Ponadto projektowane i wytwarzane są nowe przetworniki, umożliwiające miniaturyzację sensorów. Grupa posiada wieloletnie doświadczenie w projektowaniu i wytwarzaniu klasycznych i miniaturowych elektrod jono-selektywnych przeznaczonych do oznaczania jonów (kationów: H+, K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Pb2+ oraz anionów: Cl-, NO3-, NO2-, F-, HCO3-) w różnorodnych próbkach ciekłych, w tym także płynach fizjologicznych. Prowadzone ostatnio badania dotyczą opracowania nowoczesnych urządzeń analitycznych (w tym biosensorów) umożliwiających wczesną, tanią i bezinwazyjną diagnostykę chorób. Przeznaczone będą one głównie do wykry-wania markerów chorób nowotworowych, pojawiających się w organizmie na długo przed pierwszymi objawami. Zastosowanie bezprzewodowej transmisji danych sprawi, że urządzenia te będą mogły bezprzewodowo przesyłać wyniki analiz np. do telefonu komórkowego, a prostota ich funkcjonowania umożliwi ich obsługę przez osoby bez wy-kształcenia medycznego. Zastosowanie tego typu urządzeń przyczyni się do upowszechnienia wczesnej diagnostyki medycznej oraz poprawy wykrywalności chorób, w tym chorób nowotworowych, umożliwiając objęcie diagnostyką szerszej grupy osób, niż jest to możliwe przy zastosowaniu dotychczasowych metod analitycznych. Prace badawcze w zespole prowadzone są wielotorowo i w szczególności dotyczą:• Opracowania sensorów i biosensorów wykorzystujących detekcję elektrochemiczną, optyczną oraz masową.

W warstwach receptorowych takich układ stosujemy syntetyczne jonofory, oligonukleotydy: DNA, PNA, LNA oraz enzymy. Urządzenia te mogą znaleźć zastosowanie w analizie klinicznej, przemysłowej oraz środowiskowej.

• Modyfikacji powierzchni metali szlachetnych (głownie złota) z zastosowaniem monowarstw tiolowych i ditio-karbaminianowych. W ten sposób możemy immobilizować szereg cząsteczek np. bioreceptorów oraz nadawać powierzchni określone właściwości np. zwiększać hydrofilowość lub ograniczyć adsorpcję białek.

• Projektowania miniaturowych elektrod, przeznaczonych do analizy w mikroskali.• Syntezy, modyfikacji powierzchni oraz badania aktywności nanostruktur (metalicznych, kropek kwantowych

oraz grafenu). Opracowane nanocząstki mogą służyć do modyfikacji powierzchni elektrod, mogą być użyte jako znaczniki w biotestach oraz biosensorach lub do obrazowania organelli, tkanek i organów.

• Badania właściwości metaloporfiryn i ich zastosowania jako jonoforów oraz znaczników białek.

46 47


Przyznane patentyŁ. Górski, M. Mroczkiewicz, E. Malinowska, K. Szewczyk, Sposób i układ do oznaczania sumarycznego stężenia kwa-sów tłuszczowych, P-393406, 2012

Aktualnie realizowane granty i projektyMgr Marcin Drozd - Badania nad wykorzystaniem chemisorpcji ditiokarbaminianów jako strategii immobilizacji warstw (bio)receptorowych na przetwornikach złotych (Preludium)Dr Łukasz Górski - Elektrochemiczne sensory z warstwą receptorową DNA do oznaczania jonów metali ciężkich (NCN)Mgr Marta Jarczewska - Badania warstw receptorowych zawierających aptamery DNA i RNA pod kątem możliwości ich zastosowania do oznaczania białkowych markerów chorób serca (Preludium)Dr Robert Ziółkowski - „Przenośne mikrourządzenie do szybkiego i specyficznego wykrywania białek oraz fragmen-tów kwasów nukleinowych” (Lider)

Prowadzona współpracaUniversity of Michigan (USA) – Mark E. MeyerhoffMax Planck Institute of Colloids and Interfaces (Niemcy) – Gerald BrezesinskiAarhus University (Dania) – Elena E. FerapontovaIChF PAN – Piotr ZarzyckiNarodowy Instytut Zdrowia Publicznego, Państwowy Zakład Higieny – Aleksandra ZasadaInstytut Parazytologii PAN w Warszawie - Anna Zawistowska-Deniziak

16. Ł. Górski, R. Ziółkowski, A. Bala, M. Jarczewska, E. Malinowska, Oligonukleotydy DNA jako warstwy receptorowe sensorów elektrochemicznych, WIADOMOŚCI CHEMICZNE 2015, 69, 5-6, 1-12

17. M. Drozd, M. Pietrzak, E. Malinowska, Studies on voltammetric determination of cadmium in samples containing native and digested proteins, ANALYTICA CHIMICA ACTA 2014, 819, 65-70

18. A.K. Bell-Vlasov, J. Zajda, A. Eldourghamy, E. Malinowska, M.E. Meyerhoff, Polyion Selective Polymeric Mem-brane-Based Pulstrode as a Detector in Flow-Injection Analysis, ANALYTICAL CHEMISTRY 2014, 86, 4041-4046

19. M. Jarczewska, R. Ziółkowski, Ł. Górski, E. Malinowska, Electrochemical uranyl cation biosensor with DNA oligo-nucleotides as receptor layer, BIOELECTROCHEMISTRY 2014, 96, 1-6

20. K. Konopińska, M. Pietrzak, E. Malinowska, Manganese Porphyrins - Studies on Their Potential Use for Protein Labeling MICROCHEMICAL JOURNAL 2014, 115, 1-5

21. Maja Haczyk, Ilona Grabowska-Jadach, Marcin Drozd, Mariusz Pietrzak, Elżbieta Malinowska, Zbigniew Brzózka, Cytotoxicity studies of CdSeS/ZnS quantum dots on cell culture in microfluidic system Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 2014, 9291, 92910L-1-92910L-6

22. J. Zajda, A. M. Jastrzębska, A. R. Olszyna, E. Malinowska, A. Michalska, Enzyme Substrates Protective Encapsula-tion within Polymeric Microspheres, AMERICAN JOURNAL OF ANALYTICAL CHEMISTRY 2013, 4, 432-441

23. R. Ziółkowski, Ł. Górski, M. Zaborowski, A. Kutyła-Olesiuk, P. Ciosek, W. Wróblewski, E. Malinowska, Develop-ment of silicon-based electrochemical transducers, ANALYTICAL METHODS 2013, 5, 5464-5470

24. K. Konopińska, M. Pietrzak, E. Malinowska, Studies on the construction and operation of miniaturized potentiom-etric biosensors, JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY 2013, 17(6), 1665-1675

25. R. Ziółkowski, M. Jarczewska, Ł. Górski, E. Malinowska, Oligonucleotide-Based Electrochemical Biosensor for Hg2+ Using Methylene Blue as a Redox Indicator, JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 2013, 160, B152-B155

26. R. Ziółkowski, Ł. Górski, S. Oszwałdowski, E. Malinowska Electrochemical uranyl biosensor with DNA oligonucle-otides as receptor layer, ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY 2012, 402, 2259-2266

27. R. Ziółkowski, A.B. Olejniczak, Ł. Górski, J. Janusik, Z.J. Leśnikowski, E. Malinowska, Electrochemical detection of DNA hybridization using metallacarborane unit, BIOELECTROCHEMISTRY2012, 87, 78-83

28. Ł. Górski, K. Trzebuniak, E. Malinowska, Low BOD determination methods: the state-of-the-art, Chemical and Process Engineering-Inzynieria Chemiczna i Procesowa 2012, 33(4), 629-637

29. Ł. Górski, R. Ziółkowski, E. Malinowska, Self-Assembled Monolayers of Oligonucleotides as Receptor Layers for Mercury Ion Sensor, ECS Transactions 2012, 50, 333-338

30. M. Pietrzak, M. Mroczkiewicz, E. Malinowska, Application of F-Selective Ionophores in Carboxylated or Aminated Poly(Vinyl Chloride)-Based Membranes of Ion-Selective Electrodes, ELECTROANALYSIS 2012, 24, 173-179

31. M. Mroczkiewicz, A. Bronowska, M. Pietrzak, E. Malinowska Different methods of Acid Phosphatase immobiliza-tion for its application in FIA systems with potentiometric detection, PROCEDIA ENGINEERING 2012, 47, 265-268

32. M. Pietrzak, A. Bala, M. Mroczkiewicz, E. Malinowska, Application of metallocomplexes as ionophores in various polymer matrices, PROCEDIA ENGINEERING 2012, 47, 672-675

33. A. Matusevich, M. Pietrzak, E. Malinowska, Miniaturized F-Selective All-Solid-State Potentiometric Sensors with Conductive Polymer as an Intermediate Layer SENSORS AND ACTUATORS B-CHEMICAL 2012, 168, 62-73

4948 http://lpt.ch.pw.edu.pl/

Prof. Ludwik SynoradzkiLaboratorium Procesów Technologicznych

ZespółLPT dysponuje zespołem doświadczonych naukowców, projektantów i techników

prof. dr hab. inż. Ludwik Synoradzki – kierownik zespołu

prof. nzw. dr hab inż. Dominik Jańczewskidr inż. Agnieszka Gadomska-Gajadhurdr inż. Paweł Ruśkowskidr inż. Jerzy Wisialski

kilkunastu pracowników N-T, 6 doktorantów, 19 dyplomantów

Osoba do kontaktu: dr inż. Agnieszka Gadomska-Gajadhur ([email protected])

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejLaboratorium Procesów Technologicznych

ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawatel. 48 22 621 01 38


Laboratorium sensorów i biosensorów


Stacje elektrochemiczne – techniki woltamperometryczne, spektroskopia impedancyjna, potencjometria Zestaw do badań rezonansu plazmonów w układzie stacjonarnym i przepływowym powierzchniowych z obrazowaniemMikrowaga kwarcowaSpektrofotometr klasyczny oraz czytnik płytek wielodołkowych Zestawy do analizy przepływowo-wstrzykowej


Sensory i biosensory (E. Malinowska)Analityczna kontrola bioprocesów (E. Malinowska)Sensors and biosensors (M. Pietrzak)Elektrochemiczne metody bioanalityczne (M. Pietrzak)

Potrzeby grupyOpracowanie i wytwarzanie przetworników, celek pomiarowych, układów do bezprzewodowej akwizycji danychZwiększenie potencjału badawczego umożliwiającego wspólne występowanie o projektyZwiększenie możliwości współpracy z przemysłem

Preferowane sposoby komunikacji Maile i spotkania

50 51


http://lpt.ch.pw.edu.pl/

PublikacjeMonografie i podręczniki1. Synoradzki L., Wisialski J. (red.): Projektowanie procesów technologicznych. Bezpieczeństwo procesów chemicz-

nych, OWPW 2012, ISBN 978-83-7814-038-2, 213 s2. Gadomska-Gajadhur A., Kruk A., Ruśkowski P.: Wpływ prekursorów porów na morfologię membran półprzepusz-

czalnych przeznaczonych do hodowli komórkowych, w: Biomedyczny przegląd naukowy, Zdunek B., Pietraszek A. (red.), TYGIEL 2, 2016, 254–264, ISBN 978-83-65598-09-7

3. Kruk A., Gadomska-Gajadhur A., Ruśkowski P.: Modyfikacja powierzchni membran półprzepuszczalnych prze-znaczonych do hodowli komórkowych, w: Postępy w naukach technicznych i informatycznych oraz współczesne metody nauczania, Szala M., Czyż Z. (red.), TYGIEL 2016, 106–122, ISBN 978-83-65598-21-9

4. Przybysz A., Gadomska-Gajadhur A., Ruśkowski P.: Systemy leków o kontrolowanym czasie uwalniania, w: Bio-medyczny przegląd naukowy, Janiszewska M., Bilska S. (red.), TYGIEL 1, 2016, 62–72, ISBN 978-83-65598-08-0

5. Sebai A., Łątka M., Gadomska-Gajadhur A.: Polilaktyd w systemach leków o kontrolowanym czasie uwalniania i inżynierii tkankowej, w: Interdyscyplinarność badań naukowych, Szrek J. (red.), Politechnika Wrocławska 2016, 210–213, ISBN 978-83-7493-947-8

Publikacje w periodykach naukowych1. Czajka P., Hajmowicz H., Synoradzki L., Wisialski J., Zawada K.: Kinetic Research of O,O’- Dibenzoyltartaric An-

hydride Synthesis. Tartaric Acid and Its O-Acyl Derivatives. Part 12, Org. Proc. Res. Dev. 2016, 20/10, 1702–1708, IF (2,922)

2. Guo S., Zhu X., Jańczewski D., Lee S. S. C., Hao T., Teo S. L. M., Vancso G. J.: Measuring protein isoelectric points by AFM-based force spectroscopy using trace amounts of sample, Nat. Nanotechnol. 2016, 11, 817–823, IF (35,267)

3. Guo S., Zhu X., Li M., Shi L., Ong J. L. T., Jańczewski D., Neoh K.G.: Parallel control over surface charge and Parallel control over Guo S., Zhu X., Li M., Shi L., Ong J. L. T., Jańczewski Dominik, Neoh K.G.: Surface charge and wettability using polyelectrolyte architecture: effect on protein adsorption and cell adhesion, ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 30552–30563, IF (7,145)

4. He, T.; Jańczewski, D.; Jana, S.; Parthiban, A.; Guo, S. Zhu, X.; Lee, S. S. C.; Parra-Velandia, F. J.; Teo, S. L. M.; Vancso, G. J. Efficient and robust coatings using poly(2-methyl-2-oxazoline) and its copolymers for marine and bacterial fouling prevention. J. Polym. Sci. A Polym. Chem. 2016, 54, 275–283, IF (3,245)

5. Kruk A., Gadomska-Gajadhur A., Ruśkowski P., Przybysz A., Bijak V., Synoradzki L.: Optymalizacja otrzymywania sfer polilaktydowych zawierających neomycynę, z wykorzystaniem matematycznych metod planowania do-świadczeń, Przem. Chem. 2016, 95/4, 766–769, IF (0,399)

6. Tumiłowicz P., Synoradzki L., Sobiecka A., Arct J., Pytkowska K., Safarzyński S.: Bioactivity of Baltic amber – fossil resin, Polimery 2016, 61/5, 347–356, IF (0,633)

7. Bernaś U., Hajmowicz H., Synoradzki L.: Tartaric acid and its O-acyl derivatives. Part 14: Nucleophilic ring-opening reaction of nonsymmetrically substituted tartaric acid anhydride as a tool for the synthesis of totally differen-tiated tartaric acid derivatives, Tetrahedron, 2015, 71/23, 4047–4052, IF (2,645)

TematykaBadania w LPT są ukierunkowane na opracowywanie i wdrażanie technologii chemicznych, praktyczne zastosowanie nauki i innowacji w obszarze technologii chemicznej, biotechnologii oraz projektowania procesowego. Tematyka ba-dawcza związana z obszarem bio–medycznym, kosmetycznym i.in. obejmuje:• Opracowywanie technologii otrzymywania i badania aplikacyjne/zastosowania polimerów biodegradowalnych

(polilaktyd, poli-ε-kaprolakton oraz ich kopolimery), w tym katalizatorów polimeryzacji. Polimery te są wyko-rzystywane w farmacji oraz inżynierii tkankowej, np. w systemach podawania leków o kontrolowanym czasie uwalniania (DDS), w tym do wytwarzania proleków wielkocząsteczkowych oraz sfer polimerowych. W inżynierii tkankowej polimery są stosowane, np. do otrzymywania stentów naczyniowych czy rusztowań komórkowych (skafoldów), wspomagających regenerację tkanek, głównie tkanki chrzęstnej oraz kostnej. Dzięki szerokiej gamie polimerów biodegradowalnych można otrzymać produkty o różnym czasie degradacji i odmiennych właściwo-ściach mechanicznych.

• Synteza polimerów amfifilowych i badanie mechanizmu ich interakcji z membraną komórkową, a w szczególno-ści poznanie sposobu niszczenia przez te polimery dwuwarstwy lipidowej. Szczególnie interesuje nas mechanizm interakcji pomiędzy polimerem a membraną komórkową oraz optymalizacja struktury polimeru dla osiągnięcia maksymalnej aktywności biologicznej przeciw modelowym organizmom. Równolegle nowootrzymane polimery są testowane i optymalizowane jako substancje bioaktywne przeciwko prątkom Mycobacterium, wywołującymi takie choroby jak gruźlica i trąd.

• Poszukiwanie nowych półsyntetycznych antymykobakteryjnych, w tym przeciwgruźliczych, antybiotyków ryfa-mycynowych. Synteza, badania strukturalne, mechanicystyczne i aktywności przeciwbakteryjnej.

• Opracowywanie technologii otrzymywania i badania aplikacyjne pochodnych kwasu winowego i innych chiral-nych kwasów dikarboksylowych, także badania strukturalne i mechanizmów reakcji. Pochodne te są stosowane w przemyśle farmaceutycznym jako pomocniki chiralne do rozdziału racematów, chiralne bloki budulcowe do syntezy farmaceutycznych substancji aktywnych (API) i polimerów biodegradowalnych, chiralne katalizatory syntez asymetrycznych, a także jako nowe surowce kosmetyczne.

• Zastosowanie bursztynu bałtyckiego (sukcynitu) w kosmetyce, badania strukturalne, nowe surowce i kompozycje.• Do zagadnień ściśle technologicznych należą: optymalizacja procesów z wykorzystaniem matematycznych me-

tod planowania eksperymentów (DOE) i miniaturowych instalacji modelowych; wykonywanie analiz i opracowy-wanie dedykowanych metod analitycznych; powiększanie skali (od laboratoryjnej, przez wielkolaboratoryjną, do pół-technicznej i technicznej, projektowanie technologiczne, budowa aparatury i instalacji modelowych (w tym pomiary i automatyka oraz komputerowe sterowanie procesów, SCADA); wdrażanie procesów technologicznych.

52 53



Aktualnie realizowane granty i projektyChemia i technologia chiralnych kwasów dikarboksylowych i ich pochodnych, NCBiR, PBS2/A1/14/2014 (01.03.2014–28.02.2017), prof. dr hab. inż. Ludwik SynoradzkiKontrolowana degradacja membrany komórkowej przy użyciu polimerów amfifilowych: aktywacja przy użyciu bodźców, aktywność przeciwko Mycobacterium”, NCN „SONATA BIS 5”, UMO-2015/18/E/ST5/00222 (01.06.2016–31.05.2021), prof. nzw. dr hab. inż. Dominik Jańczewski

Prowadzona współpracaWspółpraca naukowaLPT prowadzi wspólne badania i projekty z wieloma jednostkami naukowymi w Polsce i za granicą, na podstawie po-rozumień o współpracy (PW), umowy konsorcjum (K) lub umowy do projektu (P):• Karlsruhe Institute of Technology, Institute of Catalysis Research and Technology (IKFT), Karlsruhe, Niemcy (PW)• Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN w Warszawie (K)• Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu (K)• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi (K)• Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych w Łodzi (K)• Wyższa Szkoła Zawodowa Kosmetyki i Pielęgnacji Zdrowia w Warszawie (PW)

Współpraca z przemysłem• Sanofi-Aventis SA, Frankfurt/Main, Niemcy (U)• Avison Chemicals GmbH, Düsseldorf, Niemcy (U)• Balton Sp. z o.o., Warszawa (U)• Galen – Ortopedia Sp. z o.o., Bieruń (PW) • YLIA Sp. z o.o., Lublin (PW)• TRICOMED S.A., Łódź (NDA)• BZK Group Sp. z o.o., Warszawa (PW)• Laboratorium Kosmetyczne Dr Irena ERIS Sp. z o.o., Warszawa (PW)• 45stages Sp. z o.o., (Grex), Białystok (PW)

Przyznane patenty1. Gadomska-Gajadhur A., Ruśkowski P., Synoradzki L., Wojtkiewicz E.: Sposób wytwarzania amidu kwasu L-mleko-

wego i 4-aminofenolu, Pat. PL 224664 (2016) 2. Synoradzki L., Hajmowicz H., Sobiecka A., Jurek-Iwińska A., Kazanecka M., Arct J., Pytkowska K., Safarzyński S.:

Sposób otrzymywania preparatu z bursztynu, preparat z bursztynu i jego zastosowanie, Pat. PL 224070 (2016)3. Bujnowski K., Synoradzki L., Dzienis K., Wisialski J., Zadrożny R., Jerzak A., Strzelec M., Sirak J., Ruśkowski P., Przed-

pełska R., Koziorowski M.: Sposób oczyszczania L, L-laktydu, Pat. PL 222655 (2015)4. Bujnowski K., Synoradzki L., Dinjus E., Zevaco T.: Sposób otrzymywania N-podstawionych 3-(3’-imino)alkilideny-

lo-ryfamycyn SV, Pat. PL 213774 (2012)5. Hajmowicz H., Wisialski J., Synoradzki L., Domagalski P., Filipiak B.: Sposób wytwarzania monohydratu kwasu

dibenzoilowinowego, Pat. PL 213749 (2012)6. Hajmowicz H., Jerzak A., Synoradzki L., Bernaś U., Majcher M.: Sposób oznaczania kwasów karboksylowych i po-

chodnych kwasów karboksylowych, Pat. PL 211134 (2012)

Wdrożenia1. Technologia wytwarzania bezwodnika O,O’-dibenzoilo-L-winowego, zdolność prod. 150 t/r, Novichem/Chorzów

(2010–2014)2. Technologia kwasu N-tosylo-L-glutaminowego, skala do 2 t/r, Ipochem/Warszawa (od 2000)3. Modelowa instalacja badawcza do syntezy polilaktydu, projekt BIOPOL, WCh PW (2010–2014)4. Technologia aktywnych składników inhibitorów korozji i preparatu ikorol, skala pilotowa, LPT WCh PW (od 1997)

8. Bujnowski K., Synoradzki L., Zevaco T. A., Dinjus E., Augustynowicz-Kopeć E., Napiórkowska A.: Rifamycin anti-biotics – new compounds and synthetic methods. Part 4: Study of the reaction of 3- formylrifamycin SV with secondary amines and ketones, Tetrahedron 2015, 71/1, 158–169, IF (2,645)

9. Gadomska-Gajadhur A., Mierzejewska J., Ruśkowski P., Synoradzki L.: Otrzymywanie sfer polilaktydowych za-wierających paracetamol, Przem. Chem. 2015, 94/10, 1676–1678, IF (0,399)

10. Gadomska-Gajadhur A., Warych I., Ruśkowski P., Synoradzki L.: Otrzymywanie nanosfer polilaktydowych, Przem. Chem. 2014, 93/8, 1311–1314, IF (0,399)

54 55




LPT dysponuje odpowiednim potencjałem technicznym do realizacji badań, projektowania, budowy aparatury i insta-lacji modelowych od skali mikro do wielkolaboratoryjnej i ułamkowo-technicznej. Lokale LPT znajdują się w budyn-kach Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej i są to:• Technologiczne Pracownie Badawcze (4)• Pracownia Analityczna• Pracownia Projektowania Procesowego• Hale Technologiczne (Laboratoria Półtechnik)• Sterownia (Laboratorium Komputerowej Obsługi Procesów)• Zaplecze warsztatowe


Pracownie LPT są wyposażone w aparaturę badawczą i analityczną, pozwalającą na realizację badań cząstkowych i zbieranie danych do powiększania skali, m.in. reaktory automatyczne z monitoringiem IR in situ, zestawy do desty-lacji molekularnej i z kolumną adiabatyczną, wyparki, pompy próżniowe z regulacją ciśnienia, termostaty, kriostaty, mieszadła, wiskozymetr rotacyjny, mikroskop; chromatografy (GC-MS, GC, HPLC, GPC/SEC, Prep Flash), spektrometr FT-IR, polarymetr, aparaty do miareczkowania z opcją oznaczania wody, mineralizator mikrofalowy


Zajęcia na kierunku biotechnologia:Projektowanie procesów biotechnologicznych, st. I; rok IV; sem. Z, (15W, 45L)Leki przeciwwirusowe, przeciwnowotworowe i przeciwbakteryjne st. II; rok I; sem. Z, (30W)

Zajęcia na kierunku technologia:Technologia Produktów Farmaceutycznych st. II; rok I; sem. Z, (30W)

Zajęcia zewnętrzne Współpraca z firmami Bio4med, 45stages i YLIA, organizacja praktyk dla studentów i doktorantów

Potrzeby grupyBadanie profili uwalniania substancji aktywnych z produktów medycznych i leczniczychBadania z wykorzystaniem komórek ssaczych (np. fibroblasty, osteocyty, komórki macierzyste)Dostęp do mikroskopii AFM, TEM oraz konfokalnejBadania porowatości materiałów polimerowychBadania biodegradacji poliestrów


57http:// pirg.ch.pw.edu.pl/ https://goo.gl/cr6Vfe

Prof. Władysław WieczorekPolymer Ionics Research Group (PIRG)

Zespółprof. dr hab. inż. Władysław Wieczorek – kierownik zespołu

dr hab. inż. Marek Marcinekdr hab. inż. Aldona Zalewskadr inż. Regina Borkowskadr inż. Marta Kasprzyk ([email protected])dr inż. Maciej Marczewskidr inż. Leszek Niedzickidr inż. Grażyna Zofia Żukowskamgr inż. Aneta Bernakiewiczmgr inż. Anna Bitnermgr inż. Piotr Jankowskimgr inż. Ewelina Karpierz

Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiejul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

tel. 48 22 234 75 07 – biuro dziekana48 22 234 74 21 – dr inż. Marta Kasprzyk (p.346; Gmach Starej Chemii)

58 59


http:// pirg.ch.pw.edu.pl/ https://goo.gl/cr6Vfe

Publikacje1. E. Karpierz et al., Ternary mixtures of ionic liquids for better salt solubility, conductivity and cation transference

number improvement, Sci. Rep. 6 (2016) 355872. P. Jankowski et al., Understanding of Lithium 4,5-Dicyanoimidazolate-Poly(ethylene oxide) System: Influence of

the Architecture of the Solid Phase on the Conductivity, J Phys. Chem. C 120 (2016) 233583. P. Wieczorek et al., Compatibility of microwave plasma chemical vapor deposition manufactured Si/C electrodes

with new LiTDI-based electrolytes, Solid State Ionics 286 (2016) 904. L. Niedzicki et al., Benzimidazole-derived anion for lithium-conducting electrolytes, J. Power Sources 206 (2016) 5735. M. Marcinek et al., Electrolytes for Li-ion transport – Review, Solid State Ionics 276 (2015) 1076. A. Łatoszyńska et al., Non-aqueous gel polymer electrolyte with phosphoric acid ester and its application for

quasi solid-state supercapacitors, J. Power Sources 274 (2015) 11477. A. Plewa-Marczewska et al., New tailored sodium salts for battery applications, Chem. Mater. 26 (2014) 49088. L. Niedzicki et al., Lithium cation conducting TDI anion-based ionic liquids, Phys. Chem. Chem. Phys. 16 (2014) 114179. A. Zalewska et al., Preparation and performance of gel polymer electrolytes doped with ionic liquids and surface-

-modified inorganic fillers, Electrochim. Acta 121 (2014) 33710. T. Trzeciak et al., New trivalent imidazole-derived salt for lithium-ion cell electrolyte, J. Power Sources 252 (2014) 22911. L. Niedzicki et al., New covalent salts of the 4+ v class for Li batteries, J. Power Sources 196 (2011) 869612. J. Syzdek et al., Reversed phase composite polymeric electrolytes based on poly(oxyethylene), Chem. Mater. 23

(2011) 178513. L. Niedzicki et al., Liquid electrolytes based on new lithium conductive imidazole salts, J. Power Sources 196 (2011)

1386

Patenty i zgłoszenia patentowe1. M. Kasprzyk et al., Mieszaniny rozpuszczalników organicznych, zwłaszcza do ogniw galwanicznych oraz elektro-

lity do ogniw galwanicznych, P-4024232. L. Niedzicki et al., Sole do elektrolitów do ogniw galwanicznych, zwłaszcza litowo-jonowych oraz sposób ich

otrzymywania, P-4028423. T. Trzeciak et al., Sole do elektrolitów do ogniw galwanicznych, zwłaszcza litowo-jonowych oraz sposób ich

otrzymywania, PL2219754. L. Niedzicki et al., Sole do elektrolitów do ogniw galwanicznych, zwłaszcza litowo-jonowych i sodowo-jonowych

oraz sposób ich otrzymywania, P-409649

TematykaZespół Prof. Władysława Wieczorka zajmuje się ogniwami litowo- oraz sodowo-jonowymi. Prace obejmują wszyst-kie komponenty ogniw, czyli: materiały elektrodowe (zarówno anodowe, jak i katodowe) oraz elektrolity do ogniw. Wszystkie materiały są otrzymywane przez grupę. Na szereg materiałów grupa uzyskała patenty krajowe oraz mię-dzynarodowe. W ramach prac nad elektrolitami grupa zajmuje się opracowywaniem nowych soli organicznych lito-wych oraz sodowych. Trwają badania również nad nowymi mieszaninami rozpuszczalników pozwalających na wy-korzystanie ogniw w obniżonych temperaturach. Grupa zajmuje się badaniem różnych elektrolitów, od elektrolitów ciekłych, poprzez żelowe, aż do elektrolitów stałych polimerowych. W ostatnim czasie rozpoczęły się również ba-dania nad nowymi elektrolitami wykorzystującymi ciecze jonowe. Stąd zakres różnorodności ogniw (w kontekście użytych materiałów i parametrów ogniw), jakie może zaoferować zespół, jest prawie nieograniczony. Grupa badawcza Prof. Wieczorka ma możliwość badania nie tylko pojedynczych elementów ogniwa, ale również ogniw jako całości. Sprzęt, którym dysponuje grupa pozwala na składanie ogniw guzikowych CR2032 (ogniwa o wy-miarach zbliżonych do jednozłotówki).

mgr inż. Anna Łatoszyńskamgr inż. Paweł Łężakmgr inż. Tomasz Trzeciakmgr inż. Piotr Wieczorek

10 dyplomantów

Osoba do kontaktu: dr inż. Marta Kasprzyk ([email protected])

60 61


http:// pirg.ch.pw.edu.pl/ https://goo.gl/cr6Vfe

Potrzeby grupyWspółpraca w ramach BioMed PW może pozwolić grupie na zastosowanie opracowanych ogniw w praktyce. Pomoże to w ich ulepszeniu i przyszłym wdrożeniu produktu. Współpraca może pomóc grupie w znalezieniu słabych punktów i opracowaniu odpowiedzi na zapotrzebowania rynku medycznego. Ogniwa litowo-jonowe ze względu na możliwość miniaturyzacji pozwalają często na zastosowanie w niewielkich przenośnych urządzeniach (do zasilania sensorów lub urządzeń medycznych). Owocem współpracy mogą stać się kolejne zgłoszenia patentowe i publikacje o zasięgu międzynarodowym. Pozwoli to również na prowadzenie badań pod konkretne zastosowanie, co wpłynie znacząco na lepszą optymalizację para-metrów ogniwa.


Aktualnie realizowane granty i projektyM. Kasprzyk-Niedzicka; NCN; Preludium 5; Nowe amorficzne mieszaniny rozpuszczalników i elektrolity do ogniw litowo-jonowychM. Marcinek; UE, MNiSW; 7PR; SIRBATT – stabilne interfejsy w bateriach ładowalnychP. Jankowski; NCN; Preludium 9; Projektowanie nowych dodatków formującym SEI - od modelów kwantowych do układów rzeczywistychM. Marczewski; Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH Project; Disproportionation of Mg complexes as a method for extraction of mobile Mg ions, a route to 3.5V + class Mg electrolytes

Prowadzona współpracaWspółpraca naukowaGrupa PIRG współpracuje od ponad 10 lat z ponad 20 instytucjami i firmami bateryjnymi oraz chemicznymi w ra-mach Europejskiego Instytutu Naukowego Alistore ERI (adres strony: http://www.alistore.eu ), w zakresie współpra-cy wchodzą wspólne doktoraty (2 doktoraty zakończone), dyplomy (3 dyplomy zakończone), współlicencjonowanie, współpraca przy wdrożeniach technologii i liczne publikacje

Współpraca z przemysłemSamsung SDI Co. (formalna umowa o współpracy w zakresie ogniw Li-ion)Sony Corp. (formalna umowa o współpracy w zakresie soli do elektrolitów)Arkema (formalna umowa o współpracy w zakresie soli do elektrolitów)Grupa ściśle współpracuje z firmą Fine Ions Tech Sp. z o.o. (spółka spin-off PW korzystająca z licencji udzielonych przez członków grupy)Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH – w ramach projektu

5. L. Niedzicki et al., Sole do elektrolitów do ogniw galwanicznych, zwłaszcza litowo-jonowych oraz sposób ich otrzymywania, P-413180

6. L. Niedzicki et al., Mieszaniny rozpuszczalników do zastosowań przemysłowych, zwłaszcza w ogniwach galwa-nicznych oraz elektrolity do ogniw galwanicznych, P-413621

6362 www.csrg.ch.pw.edu.pl

Prof. Wojciech WróblewskiPracownia Elektronicznego Języka i Chemometrii

Zespółprof. dr hab. inż. Wojeciech Wróblewski – kierownik zespołu

dr hab. inż. Patrycja Ciosek-Skibińskamgr inż. M. Wesoły mgr inż. M. Zabadaj

4 dyplomantów

Osoba do kontaktu: dr hab. inż. Patrycja Ciosek-Skibińska ([email protected])

Wydział Chemiczny Politechniki WarszawskiejZakład Mikrobioanalityki

ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawatel: 48 22 234 78 73


W ramach grupy są prowadzone laboratoria dla wydziałów:

Wydział Chemiczny (kierunek Technologia Chemiczna): • Laboratorium Chemii Ogólnej i Nieorganicznej• Laboratoria specjalnościowe z zakresu Elektrochemii (szeroki zakres ćwiczeń, również obejmujących techniki

analityczne; na I i II stopniu studiów)• Laboratoria dyplomowe (na I i II stopniu studiów)

Wydział Chemiczny (kierunek Biotechnologia):• Laboratorium Chemii Ogólnej i Nieorganicznej

Wydział Fizyki (kierunki: Fizyka Techniczna, Fotonika):• Laboratorium Chemii Ogólnej i Nieorganicznej

Wydział Inżynierii Materiałowej (w tym Inżynieria Biomedyczna):• Laboratorium Chemii Ogólnej i Nieorganicznej


drybox – M-Braun (klasa czystości < 1 ppm H2O) wraz z zaciskarką do ogniwDSC (Differential scanning calorimeter) – TA Q200 firmy TA InstrumentsVMP3 – multipotencjostat galwanostat firmy Bio-LogicSpektrometry: FT-IR i Ramanaautomatic film applicator – urządzenie do wytwarzania cienkich warstw suszarka próżniowa z kontrolerem próżnikriostat (zakres temperatur od -30°C do 80°C)

64 65


www.csrg.ch.pw.edu.pl

4. A. Kutyła-Olesiuk, M. Zaborowski, P. Prokaryn, P. Ciosek, Monitoring of beer fermentation based on hybrid elec-tronic tongue, Bioelectrochemistry 87 (2012) 104-113

5. A. Kutyła-Olesiuk, P. Ciosek, E. Romanowska, W. Wróblewski, Effect of lead accumulation in maize leaves on their chemical images created by a flow-through electronic tongue, Talanta 103 (2013) 179-185

6. M. Jańczyk, A. Kutyła-Olesiuk, X. Ceto, M. del Valle, P. Ciosek, W. Wróblewski, Resolution of amino acid mixtures by an array of potentiometric sensors based on boronic acid derivative in a SIA flow system, Sens. Actuators B 189 (2013) 179-186

7. A. Kutyla-Olesiuk, M. Nowacka, M. Wesoły, P. Ciosek, Evaluation of organoleptic and texture properties of dried apples by hybrid electronic tongue, Sens. Actuators B, 187 (2013) 234-240

8. U. E. Wawrzyniak, P. Ciosek, M. Zaborowski, G. Liu, J. J. Gooding, Gly-Gly-His immobilized on monolayer modified back-side contact miniaturized sensors for complexation of copper ions, Electroanalysis, 25 (2013) 1461-1471

9. E. Witkowska Nery, E. Jastrzębska, K. Żukowski, W. Wróblewski, M. Chudy, P. Ciosek, Flow-through sensor array applied to cytotoxicity assessment in cell cultures for drug-testing purposes, Biosensors and Bioelectronics, 51 (2014) 55-61

10. A. Bak , M. Daszykowski, Z. Kaminski, K. Kiec-Kononowicz, K. Kuder, J. Fraczyk, B. Kolesinska, P. Ciosek, J. Polanski, Probing an artificial polypeptide receptor library using a series of novel histamine H3 receptor ligands, Comb. Chem. High Throughput Screen., 17 (2014) 141-156

11. A. Kutyła-Olesiuk, U. E. Wawrzyniak, P. Ciosek, W. Wróblewski, Electrochemical monitoring of citric acid produc-tion by Aspergillus niger, Anal. Chim. Acta, 823 (2014) 25-31

12. P. Ciosek, M. Wesoły, M. Zabadaj, J. Lisiecka, K. Sołłohub, K. Cal, W. Wróblewski, Towards flow-through/flow injec-tion electronic tongue for the analysis of pharmaceuticals, Sens. Actuators B, 207 (2015) 1087-1094

13. P. Ciosek, W. Wróblewski, Potentiometric and Hybrid Electronic Tongues for Bioprocess Monitoring - an Overview, Anal. Methods, 7, (2015), 3958-3966

14. M. Pein, D. Kirsanov, P. Ciosek, M. Wesoły, M. Zabadaj, A. Gonzalez-Calabuig, M. del Valle, I. Yaroshenko, W. Wró-blewski, A. Legin, Independent comparison study of six different electronic tongues applied for pharmaceutical analysis. J. Pharm. Biomed. Anal., 114 (2015) 321-329

15. M. Wesoły, X. Cetó, M. del Valle, P. Ciosek, W. Wróblewski, Quantitative analysis of active pharmaceutical ingre-dients (APIs) using a potentiometric electronic tongue in a SIA flow system, Electroanalysis, 28 (2016) 626-632

16. J. Lenik, M. Wesoły, P. Ciosek, W. Wróblewski Evaluation of taste masking effect of diclofenac using sweeteners and cyclodextrin by a potentiometric electronic tongue, J. Electroanal. Chem., 780 (2016) 153-159

17. M. Wesoły, A. Kluk, M. Sznitowska, P. Ciosek, W. Wróblewski, Influence of experimental conditions on electronic tongue results – case of valsartan minitablets dissolution, Sensors, 16 (2016) 1353-1367

18. M. Zabadaj, K. Chreptowicz, J. Mierzejewska, P. Ciosek, Two-dimensional fluorescence as soft sensor in the moni-toring of biotransformation performed by yeast, Biotechnology Progress, 2016, doi:10.1002/btpr.2381

19. M. Wesoły, M. Zabadaj, A. Amelian, K. Winnicka, W. Wróblewski, P. Ciosek, Tasting cetirizine-based microspheres with an electronic tongue, Sens. Act. B, 238 (2017) 1190-1198

20. M. Wesoły, K. Cal, P. Ciosek, W. Wróblewski, Influence of dissolution-modifying excipients in various pharmaceu-tical formulations on electronic tongue results, Talanta, 162 (2017) 203-209

Publikacje1. K. Sołłohub, M. Jańczyk, A. Kutyła, H. Wosicka, P. Ciosek, K. Cal, Taste masking of roxithromycin by spray drying

technique, Acta Poloniae Pharmaceutica - Drug Research, 68 (2011) 601-6042. P. Ciosek, M. Jańczyk, W. Wróblewski, Classification of amino acids and oligopeptides with the use of multi-mode

chemical images obtained with ion selective electrode array, Anal. Chim. Acta, 699 (2011) 26-323. P. Ciosek, W. Wróblewski, Potentiometric electronic tongues for foodstuff and biosamples recognition - an

overview, Sensors, 11 (2011) 4688-4701

TematykaZespół od 2002 r zajmuje się tematyką systemów typu elektroniczny język (EJ). Są to nowoczesne urządzenia anali-tyczne, wykorzystujących matryce czujnikowe sprzężone z technikami numerycznymi, pozwalającymi na wydoby-cie informacji z wielowymiarowych danych pomiarowych. Obraz chemiczny, czyli charakterystyczny „odcisk palca” badanej próbki ciekłej, powstaje z sygnałów uzyskanych za pomocą matrycy - można go klasyfikować, rozpoznawać albo też na jego podstawie szacować zawartość charakterystycznych składników w próbce, przy czym do tego celu stosuje się metody statystyczne, metody sztucznej inteligencji, chemometrii. Do tej pory powstało szereg opracowań i publikacji, opisujących niezwykle szeroki zakres aplikacji tego typu urządzeń – od monitoringu środowiskowego, przez kontrolę jakości w przemyśle i monitoring procesowy, do diagnostyki medycznej. Wśród szeregu zastosowań tego typu systemów niewątpliwie ważną aplikacją jest badanie efektywności maskowania smaku gorzkiego, które ma istotne znaczenie podczas produkcji farmaceutyków. Aktualnie zespół dysponuje różnymi typami tego typu urządzeń (potencjometryczny EJ, woltamperometryczny EJ, hybrydowy EJ) pracującymi w różnych trybach hydrodynamicz-nych (stacjonarny, przepływowy, wstrzykowy, sekwencyjny).Obok obrazowania (bio)elektrochemicznego, w Zespole podejmowane są także prace dotyczące obrazowania za po-mocą fluorescencji 2D. Za pomocą metod numerycznych analizowane są macierze wzbudzania-emisji (EEM), charak-terystyczne dla badanych próbek ciekłych. Przykładowe, opracowane przez Zespół aplikacje z obszaru medycyny i farmacji:• analiza płynów dializacyjnych do półilościowego oznaczania mocznika i kreatyniny,• rozróżnianie i oznaczanie aminokwasów i oligopeptydów,• detekcja efektu cytotoksycznego w hodowlach komórkowych (dla skriningu leków),• badanie efektywności maskowania smaku gorzkiego farmaceutyków (w tym korelacja wyników EJ i panelu ludz-

kiego określającego smak),• badanie kinetyki uwalniania substancji czynnych a także pomocniczych z nowoczesnych formulacji farmaceu-

tycznych.

66 67


www.csrg.ch.pw.edu.pl


wielokanałowe potencjostatyanalizatory elektrochemiczne z możliwością pomiarów impedancyjnychwielokanałowe woltomierze, czytnik płytek wielodołkowych do pomiarów fluorescencyjnych i spektrofotometrycznychcelki przepływowezestawy do analizy wstrzykowej/sekwencyjnejbioreaktor mineralizator

Aktualnie realizowane granty i projektyProjekt „Diamentowy grant” nr DI 2012 0019 42 finansowany przez MNiSzW, „Elektroniczny język do badania właściwości smakowych farmaceutyków” (2013-2017; Kierownik M. Wesoły; Opiekun Naukowy P. Ciosek-Skibińska)Projekt OPUS finansowany przez NCN, nr UMO-2013/09/B/ST4/00957 „Potencjometryczne matryce czujnikowe do badania uwalniania substancji leczniczych oraz pomocniczych z preparatów farmaceutycznych” (2014-2017; Kierow-nik W. Wróblewski)Projekt OPUS finansowany przez NCN, nr UMO-2014/15/B/ST4/04807 „Obrazowanie (bio)elektrochemiczne jako na-rzędzie mikrofizjometrii komórkowej” (2015-2018; Kierownik P. Ciosek-Skibińska)Projekt BIOSTRATEG finansowany przez NCBiR, nr BIOSTRATEG2/298537/7/NCBR/2016, „Nowe opakowania z wyko-rzystaniem surowców odnawialnych i innowacyjnych impregnatów parafinowych - EKOPOLPAK” (2016-2018 Wyko-nawca P. Ciosek-Skibińska)

Prowadzona współpracaProf. M. del Valle – Department of Chemistry, Universitat Autonoma de Barcelona, Hiszpania (3 stażystów)Prof. dr hab. E. Romanowska, Wydział Biologii, Uniwersytet WarszawskiDr hab. K. Winnicka, Uniwersytet Medyczny w BiałymstokuProf. dr hab. M. Sznitowska, Dr hab. K. Cal, Katedra i Zakład Farmacji Stosowanej, Akademia Medyczna w GdańskuDr J. Lenik, UMCS, LublinDr M. Nowacka, SGGW, Warszawa


21. A. Amelian, M. Szekalska, P. Ciosek, A. Basa, K. Winnicka, Characterization and taste masking evaluation of mi-croparticles with cetirizine dihydrochloride and methacrylate-based copolymer obtained by spray drying, Acta Pharmaceutica, 67 (2017) DOI: 10.1515/acph-2017-0002

69http://csrg.ch.pw.edu.pl

Prof. Piotr Bogorodzki ................................................................................................................................................................................. 71

Pracowania Biomedycznych i Nukleonicznych Systemów Komputerowych

Dr hab. Michał Borecki ............................................................................................................................................................................... 75


Dr inż. Piotr Firek ........................................................................................................................................................................................ 79


Dr inż. Dariusz Radomski ........................................................................................................................................................................... 85


Dr inż. Tymon Rubel ................................................................................................................................................................................... 89


Dr hab. inż. Mateusz Śmietana .................................................................................................................................................................. 93

Grupa Nanowarstwowych Czujników Światłowodowych (NOFS)

Dr hab. inż. Waldemar Smolik .................................................................................................................................................................. 101

Pracownia Zastosowań Elektroniki w Medycynie Nuklearnej

71http://www.ire.pw.edu.pl/~binskcvs/jml/

Prof. Piotr BogorodzkiPracowania Biomedycznych i Nukleonicznych Systemów Komputerowych

Zespółprof. nzw dr hab. inż. Piotr Bogorodzki – kierownik zespołu

dr inż. Ewa Piątkowska-Jankodr inż. Błażej Sawionekmgr inż. Wojciech Gradkowski - doktorantmgr inż. Wojciech Obrębski mgr inż. Konrad Werys – doktorantmgr inż. Jarosław Orzeł - asystentmgr inż. Bartosz Kossowski – doktorantmgr inż. Michał Wieteska – doktorant

Osoba do kontaktu: dr inż. Ewa Piątkowska-Janko ([email protected])

Wydział Elektroniki i Technik InformacyjnychInstytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zakład Elektroniki Jądrowej i Medycznejul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

72 73


http://www.ire.pw.edu.pl/~binskcvs/jml/

Prowadzona współpracaWspółpraca naukowa z wieloma ośrodkami w Polsce m.in. w ramach Platformy Badań Mózgu Politechniki Warszaw-skiej: • Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej PAN http://www.cmdik.pan.pl/index.html• Instytut Biologii Doświadczalnej PAN im. Nenckiego http://www.nencki.gov.pl/• Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej

Potrzeby grupyWspólne projekty badawcze, możliwość realizacji prac magisterskich i doktorskich

Preferowane sposoby komunikacjiMaile i wideokonferencje


Laboratorium rezonansu Magnetycznego wyposażone w skanery MR niskopolowe 0,23T, miernik polaryzacji

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach oraz poza PW:

Laboratoria w ramach przedmiotu: Tomografia Rezonansu MagnetycznegoWykład dla studentów na Uniwersytecie SWPS: Badania MRU i fMRI

Publikacje1. Bogorodzki Piotr, Piątkowska-Janko Ewa, Pruszyński Bogdan: Tomografia rezonansu magnetycznego, w: Radiolo-

gia. Diagnostyka obrazowa Rtg, TK, USG, MR / Pruszyński Bogdan, Cieszanowski Andrzej ( red. ), 2014, Wydawnic-two Lekarskie PZWL, ISBN 9788320047721, ss. 15-34

2. Werys Konrad, Petryka-Mazurkiewicz Joanna, Błaszczyk Łukasz [i in.] : Cine Dyscontractility Index: A Novel Mar-ker of Mechanical Dyssynchrony that Predicts Response to Cardiac Resynchronization Therapy, w: Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2016, ss. 1-10, DOI:10.1002/jmri.25295

3. Obrębski Wojciech, Piątkowska-Janko Ewa, Sawionek Błażej [i in.] : Laboratorium hiperpolaryzowanych środków cieniujących NMR. Tomografia MR hiperpolaryzowanych środków cieniujących, w: Elektronika - konstrukcje, technologie, zastosowania, SIGMA NOT, nr 7, 2015, ss. 7-11

4. Bogorodzki Piotr, Piątkowska-Janko Ewa, Szaflik Jerzy [i in.] : Mapping Cortical Thickness of the Patients with Unilateral End-Stage Open Angle Glaucoma on Planar Cerebral Cortex Maps, w: Plos One, vol. 9, nr 4, 2014, ss. 1-7, DOI:10.1371/journal.pone.0093682

TematykaGłówne prace prowadzone w Pracowni skupiają się na:• rozwoju techniki obrazowej z wykorzystaniem techniki rezonansu magnetycznego , w tym nowe sekwencje ob-

razujące, nowe techniki kontrastowe• rozwoju metod analizy danych pochodzących z badań MRI i fMRI• rozwoju zaawansowanych technik obrazowania z wykorzystaniem techniki rezonansu magnetycznego

Aktualnie realizowane granty i projektyGEMNS - Samonaprowadzające na receptory integrynowe “termicznie-rektywne” wielofunkcyjne nanocząstki ma-gnetyczne enkapsułowane w kilku warstwach grafenu w molekularnym obrazowaniu MR przeciwnowotworowej terapii opartej na personalizowanej nanomedycynie “czasu rzeczywistego. Kierownik: Bogorodzki Piotr, [email protected] , Tel.: +48 22 234-7345, data wniosku 18-06-2015, data rozpoczęcia 03-08-2015, planowana data za-kończenia 28-02-2018, IRiTM/2015/5 (w realizacji)

75http://www.imio.pw.edu.pl/index.php/zaklady/ztmime

Dr hab. Michał BoreckiZakład Technologii Mikrosystemów i Materiałów Elektronicznych

Zespółprof. dr hab. inż. Jan Szmidtdr hab inż. Michał Borecki dr inż. Błażej Sawionekmgr inż. Mateusz Gęca - doktorantmgr inż. Piotr Doroz – doktorantmgr inż. Przemysław Prus - doktorantPaweł Pszczółkowski – dyplomant

Osoba do kontaktu: dr hab inż. Michał Borecki ([email protected], tel. 660 077 775)

Wydział Elektroniki i Technik InformacyjnychInstytut Mikroelektroniki i Optoelektroniki

ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawatel. 48 22 234 77 49

76 77


http://www.imio.pw.edu.pl/index.php/zaklady/ztmime

Potrzeby grupyMiejsce i czas do wspólnej realizacji eksperymentów z biologami, lekarzami

Preferowane sposoby komunikacjiRozmowy telefoniczne i spotkania

Zespół dr K. Kopczyńskiego: Instytut Optoelektroniki, Wojskowa Akademia Techniczna. Wspólna realizacja projektów badawczych, kilka wspólnych publikacjiZespół dr M. Szmidta, Wydział Medycyny Weterynarii, Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego. Wspólne „projekto-wanie” i realizacja projektów badawczych, kilka wspólnych publikacjiZespół dr hab. T. Niemca, Wydział Nauki o Zwierzętach, Wspólne „projektowanie” i realizacja projektów badawczych, kilka wspólnych publikacji

Współpraca naukowa

Blue Oak Inventions, 31/101 Lwowska Str., 56-400 Oleśnica, Poland – wspólne projekty i publikacjeFORCATE s.j., Wroclaw, Poland - wspólne projekty i publikacje

Prowadzona współpracaWspółpraca naukowa

Zespół Prof. M.L. Korwin-Pawlowskiego: Département d’informatique et d’ingénierie, Université du Québec en Outaouais, 101 rue Saint-Jean-Bosco, J8X 3X7 Gatineau Québec, Canada. Wspólna realizacja projektów badawczych (2 kanadyjskich, 3 Polskich) w obszarze diagnostyki biomedycznej i badania parametrów mieszanin ze składnikami biologicznymi

Publikacje1. A Kociubiński, M Borecki, M Duk, M Sochacki, ML Korwin-Pawlowski, „3D photodetecting structure with adjusta-

ble sensitivity ratio in UV–VIS range”, Microelectronic Engineering 154, 48-52 (2016)2. M Borecki, ML Korwin-Pawlowski, M Beblowska, J Szmidt, A Jakubowski, „Optoelectronic capillary sensors in

microfluidic and point-of-care instrumentation” Sensors 10 (4), 3771-3797, (2010)3. M Borecki, “Intelligent Fiber Optic Sensor for Estimating the Concentration of a Mixture-Design and Working

Principle”, Sensors 7, 384-399, (2007)4. M Borecki, ML Korwin-Pawlowski, “Optical capillary sensors for intelligent classification of microfluidic sam-

ples” Nanosensors: Theory and Applications in Industry, Healthcare and Defense, F&T, (2010) 5. M Borecki, M Szmidt, M Korwin Pawłowski, M Bebłowska, T Niemiec, ...” A method of testing the quality of milk

using optical capillaries”, Photonics Letters of Poland 1 (1), pp. 37-39, (2009)6. M Borecki, A Kociubiński, M Duk, N Kwietniewski, ML Korwin-Pawlowski, ...” Large-area transparent in visible

range silicon carbide photodiode”, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High ..., (2013)

TematykaOpracowanie nowych i modernizacja istniejących układów i metod diagnostycznych działających na podstawie anali-zy dynamicznych zmian parametrów optycznych wydzielin organicznych w tym krwi, śliny, mleka, …W tym celu prowadzone są badania związane z opracowaniem nowych przyrządów i modułów pomiarowych, których działanie jest ocenianie na modelach organicznych – na poziomie komórek zawieszonych w roztworach jak i bezpo-średnio na materiale organicznym

7978 www.ztmme.imio.pw.edu.pl www.imio.pw.edu.pl

Dr inż. Piotr FirekZakład Technologii Mikrosystemów i Materiałów Elektronicznych

Zespółprof. dr hab. inż. Jan Szmidtprof. dr hab. inż. Jerzy Krupkaprof. nzw. dr hab. inż. Ryszard Kisieldr inż. Piotr Firekdr inż. Mariusz Sochackidr inż. Krystian Króldr inż. Jerzy Kalenikdr inż. Aleksander Werbowydr inż. Mikołaj Baszun

mgr inż. Norbert Kwietniewskimgr inż. Bartłomiej Stonio


ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawatel 48 22 234 79 32


Laboratorium konstrukcji układów optoelektronicznych (GE)Sprzęt: • 4 w pełni wyposażone stanowiska do automatycznych pomiarów próbek cieczy poddawanych aktuacji termicznej

(FIR) i/lub UV umieszczonych w kapilarach • 2 stanowiska konstrukcyjne wyposażone w mierniki elektroniczne (multimetry, oscyloskopy) i optoelektronicz-

ne (źródła światła, zintegrowane i modułowe, laserowe i LED), sprzęt konstrukcyjny: stacje lutowaniaLaboratorium fotoniczne (Skrzydła) Sprzęt: • 3 w pełni wyposażone stanowiska pomiarowe: światłowodowej spektroskopii optycznej, analizy małych sygna-

łów (wysokiej klasy wzmacniacz lock-in) i analizy podzespołów czujników optoelektronicznych.


Realizacja prac dyplomowych dla kierunku inżynierii biomedycznej

80 81


www.ztmme.imio.pw.edu.pl www.imio.pw.edu.pl


WIHE - list intencyjny o wykorzystywaniu sprzętu IMiO-WiHE, wspólne prace, prezentacje i badania koncentrujące się na zastosowaniu struktur ISFET w medycynieSGGW - badania żywotności komórek nowotworowych

Potrzeby grupyWsparcie z zakresu chemii, funkcjonalizacji powierzchni

Preferowane sposoby komunikacjiMail, wideokonferencje, spotkania

Aktualnie realizowane granty i projekty2009-2014 „Opracowanie technologii nowej generacji czujnika wodoru i jego związków do zastosowań w warunkach ponadnormatywnych”, POIG deteH, Jan Szmidt - kierownik2011-2014 „Wysokoczułe matryce tranzystorowych struktur typu ISFET z funkcjonalnymi dielektrykami nowej gene-racji” (N N515 498140 decyzja nr 4981/B/T02/2011/40) - Piotr Firek - kierownik

Publikacje1. P. Firek, J. Szmidt, MISFET structures with barium titanate as a dielectric layer for application in memory cells,

Microelectronics Reliability, 51(7), 2011, 1187-11912. P. Firek, M. Waśkiewicz, B. Stonio, J. Szmidt, „Properties of AlN thin films deposited by means of magnetron sput-

tering for ISFET applications”, Materials Science-Poland, 33(4), 2015, 669-6763. J. Kalenik, K. Kiełbasiński, P. Firek, E. Czerwosz, J. Szmidt, „Thermal properties of modified carbon films”, Circuit

World, Vol. 42, 1, 2015, 37-414. M. Kalisz, M. Grobelny, M. Świniarskib, P. Firek „Comparison of the structural and corrosion properties of the

graphene/SiN(200) coating system deposited on titanium alloy surfaces covered with SiN transition layers”, Sur-face and Coatings Technology Vol. 299, 2016, 65-70

TematykaTematyka Zespołu związana jest z zastosowaniem struktur ISFET (ion sensitive field effect transistor) do pomiarów w biologii i medycynie. Pomiary tranzystorów z różnymi warstwami dielektrycznymi, modyfikowanym obszarem bramki pozwalają na detekcję różnego typu czynników zewnętrznych obecnych w cieczach, do identyfikacji żywot-ności komórek. Ponadto wszelkie modyfikacje membrany czułej pozwalają na silnie selektywne działanie struktur. Możliwości takich badań są bardzo duże. Można wyobrazić sobie na przykład opłaszczanie obszaru bramkowego prze-ciwciałami.

mgr inż. Maciej Kamińskimgr inż. Anastasiia Veklych

dyplomanci I stopnia - 3dyplomanci II stopnia – 7

Osoba do kontaktu: dr inż. Piotr Firek ([email protected])

82 83


www.ztmme.imio.pw.edu.pl www.imio.pw.edu.pl

gnetron Plasmalab 400 firmy Oxford). Do pomiarów szeregu właściwości optycznych, strukturalnych i morfologii (grubość, chropowatość) osadzanych warstw, wykorzystany zostanie elipsometr spektroskopowy Horiba Jobin Yvon UVISEL FUV pracujący w zakresie długości fali od 190 do 880 nm.Zespół dysponuje stanowiskami do automatycznego pomiaru statycznych charakterystyk prądowo-napięciowych (ang. current voltage - I-V), charakterystyk pojemnościowo-napięciowych (ang. capacitance voltage - C-V) w zakre-sie częstotliwości od 10 kHz do 10 MHz. Możliwe jest badanie właściwości elektrycznych w temperaturach bliskich zeru K. Dodatkowo w posiadaniu Zespołu znajdują się rezonatory mikrofalowe stanowiące podstawę w unikatowej metodzie badawczej służącej wyznaczaniu przenikalności elektrycznej oraz rezystywności materiałów w zakresie mikrofalowym.


Elementy tematyki na zajęciach z przedmiotów: Inżynieria Mikrosystemów, Nanotechnologie, Charakteryzacja Struk-tur dla Mikroelektroniki i Mikrosystemów


Laboratorium materiałowej charakteryzacji mikro- i nanostruktur (MCMN Lab)Utworzone w 2010 r. laboratorium umożliwia wszechstronną charakteryzację fizyczną i chemiczną powierzchni, jak i objętości materiałów i struktur wytwarzanych w skali mikro- i nanometrowej. Stanowiąca jego wyposażenie no-woczesna aparatura badawcza pozwala prowadzić obserwacje i analizować morfologię (np. topografię, strukturę) po-wierzchni próbek a także ich skład chemiczny (powierzchniowy i objętościowy).Umożliwia to badanie istotnych cech zarówno samych materiałów (półprzewodnikowych, dielektrycznych i przewo-dzących) wykorzystywanych czy dopiero przewidywanych do zastosowań w elektronice, jak i struktur oraz przyrzą-dów z nich wytwarzanych, w tym mikro- i nano-elektronicznych, fotonicznych czy mikrosystemów hybrydowych oraz typu MEMS i MOEMS.Aparatura:• Mikroskop sił atomowych (Atomic Force Microscope – AFM) „DROBNOWIDZ 1” – urządzenie umożliwiające po-

miary (oraz ich wizualizację) topografii oraz sygnału tarcia powierzchni (tzw. shear force) w trybie statycznym (kontaktowym). Rozdzielczość pionowa (z) – kilka nm, rozdzielczość pozioma (x-y) < 50 nm.

• Profilometr „Dektak 150” VEECO – urządzenie umożliwiające pomiar profilu powierzchni (a więc jej topografii, uskoków) wzdłuż dowolnie wybranej linii. Rozdzielczość pionowa (z) – kilka nm, rozdzielczość pozioma (x-y) – 1 mm.

• Skaningowy mikroskop elektronowy (Scanning Electron Microscope – SEM) „S-3400N” HITACHI umożliwiający obserwację topografii i struktury powierzchni. Powiększenie – do 300 000 razy. Rozdzielczość – submikrome-trowa. Możliwość obserwacji próbki pod kątem. Niewymagana preparatyka próbek. Możliwość analizy składu pierwiastkowego powierzchni przy pomocy spektroskopu dyspersji energii rentgenowskiej (Energy Dispersive X-ray Spectrometry - EDS).

• Laserowy skaningowy mikroskop konfokalny „LEXT OLS3100” OLYMPUS umożliwiający obrazowanie próbek 2D i 3D. Powiększenie – do 14 400 razy. Rozdzielczość pionowa (z) – 10 nm, rozdzielczość pozioma (x-y) – 120 nm.

• Spektroskop mas jonów wtórnych (Secondary Ion Mass Spectroscope – SIMS) MILLBROOK MiniSIMS umożli-wiający analizę składu chemicznego próbek w trybach statycznym, mapowania powierzchni oraz dynamicznym (trawienie próbki i profilowanie głębokościowe składu chemicznego). Rozdzielczość (φ wiązki jonów: < 10mm dla materiałów przewodzących i < 50 mm dla materiałów nieprzewodzących).

• Wysokoczęstotliwościowy (10 MHz – 13,5 GHz) analizator impedancji „N4395A” AGILENT TECHNOLOGIES wyko-rzystywany do wyznaczania parametrów elektrofizycznych materiałów elektronicznych w zakresie częstości radiowych (RF) i mikrofalowych (MW) promieniowania elektromagnetycznego.

Laboratorium Clean-room Przystosowane jest do wytwarzania struktur mikroelektronicznych i posiada pełne technologiczne możliwości do wytwarzania przyrządów o wymiarze charakterystycznym powyżej 1 μm. W tym laboratorium dostępna jest też apa-ratura do syntezy oraz trawienia warstw metodami plazmowymi (m.in. trzy reaktory Plasmalab 80 plus oraz ma-

85

Dr inż. Dariusz RadomskiInstytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych

Zespółdr inż., dr n. med. Dariusz Radomski ([email protected])Jagoda Głowacka - dyplomantka


ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawatel 48 22 234 50 17

TematykaProwadzone prace koncentrują się na modelowaniu i identyfikacji procesów fizjologicznych i chorobowych, analizie sygnałów biomedycznych oraz zastosowani biostatystyki w medycynie. Głównym zainteresowaniem badawczym jest analiza czynności bioelektrycznej macicy w celu znalezienia zestawu parametrów zapewniającą możliwie najlep-szą predykcje porodu. Ponadto rozwijana jest metodologia i badania algorytmów regulacji dawkowania insuliny u pacjentów z cukrzycą stopnia I.

86 87


Potrzeby grupyWsparcie realizacji badań dyplomantami lub finansowaniem jednego etatuUdział we wspólnych grantach

Preferowane sposoby komunikacjiMailowy

Instytut Matki i Dziecka w warszawie - współpraca naukowa w zakresie czynności bioelektrycznej macicyPaństwowy Zakład Higieny – współpraca naukowa, możliwość staży w zakresie biostatystystyki


Przygotowywane laborotirum do przedmiotu Podstawy biostatystyki

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach oraz poza PW:

Współudział w prowadzeniu przyszłych zajęć laboratoryjnych z Podstaw biostatystykiUdział czynny w seminariach Biomechaniki na Wydziale Rehabilitacji AWF w Warszawie


Institute of Metabolic ScienceUniversity of Cambridge – umowa towarzyska – 1 studentka 1 tyg stażWydział Rehabilitacji AWF – współpraca naukowa w zakresie biopomiarów

Publikacje1. Łukasz Milewski, Piotr Dziunycz, Ewa Barcz, Dariusz Radomski, Piotr I. Roszkowski, Grażyna Korczak-Kowalska,

Paweł Kamiński, Jacek Malejczyk, Increased levels of human neutrophil peptides 1, 2, and 3 in peritoneal fluid of patients with endometriosis: association with neutrophils, T cells and IL-8 Journal of Reproductive Immunology Volume 91, Issues 1–2, September 2011, Pages 64–70

2. W.T. Smolik, D. Radomski An application of a regular square mesh in a forward problem solver in electrical capac-itance tomography. 2011 IEEE International Conference on Imaging Systems and Techniques

3. Wojciech M. Zabolotny, Agnieszka Podbielska, Wojciech Zaworski, Antoni Grzanka, and Dariusz Radomski A Four Channels Electrohysterograph with Individually Self Tuning Amplifier Gains Biomedical Engineering (BioMed 2013) February 13 – 15, 2013 Innsbruck, Austria

4. D Radomski, A Małkiewicz Discriminating Power of an Sample Entropy and a Nonlinear Association Index in Prediction of a Preterm Labor Based on Electrohysterographical Signals, Computer Recognition Systems 4, 2011 – Springer

5. D.S. Radomski A nonlinear parameterization of multivariate electrohysterographical signals. Computers in biol-ogy and medicine, 2015

6. D Radomski, A Grzanka Metodologia badań naukowych w medycynie - Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu 2011

Najnowszym tematem realizowanym Zespole jest zastosowanie termografii dynamicznej do obrazowania aktyw-ności mięśni. Planowany jest udział w wieloletnim projekcie, którego celem będzie identyfikacja czynników etiolo-gicznych skoliozy idiopatycznej. Jednym z elementów projektu będzie zastosowanie termografii do oceny asymetrii napięcia mięsni posturalnych grzbietu.Z uwagi na posiadaną przez D. Radomskiego także specjalizację z epidemiologii, w ramach Zespołu udzielane są często konsultacje dotyczące projektowania badania medycznego oraz analizy statystycznej otrzymanych wyników.

89

Dr inż. Tymon RubelInstytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych


ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawatel. 48 22 234 79 32

[email protected]ój metod przetwarzania wstępnego, wielowymiarowej analizy statystycznej i klasyfikacji danych pochodzących z wielkoskalowych technik pomiarowych biologii molekularnej, ze szczególnym uwzględnieniem danych uzyskiwa-nych z eksperymentów transkryptomicznych wykorzystujących mikromacierze DNA oraz proteomiki wspomaganej spektrometrią mas.

Publikacje

Artykuły

1. E. Hennig, M. Mikula, T. Rubel, M. Dadlez, J. Ostrowski: Comparative kinome analysis to identify putative colon tumor biomarkers. Journal of Molecular Medicine, 2012, 90 (4), pp. 447-456

90 91


Prowadzona współpracaŚrodowiskowe Laboratorium Spektrometrii Mas, Instytut Biochemii i Biofizyki PANZakład Genetyki, Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie

Aktualnie realizowane granty i projektyProjekt badawczy 2012/05/B/NZ5/01539 Poszukiwanie nowych biomarkerów przydatnych w różnicowaniu zmian torbielowatych trzustki z użyciem sekwencjonowania DNA i spektrometrii mas białek izolowanych z płynu torbieli, Centrum Medyczne Kształcenia Podyplomowego, wykonawca, 2013-2016

Rozdziały monografii

1. L. Raczyński, T. Rubel, K. Zaremba: Neural network-based method for peptide identification in proteomics. 2012, Lecture Notes in Bioinformatics (subseries of Lecture Notes in Computer Science), 7339 LNBI , pp. 437-444

2. T. Rubel, L. Raczyński, K. Zaremba: Metody analizy danych w badaniach proteomicznych wykorzystujących spek-trometrię mas. Inżynieria biomedyczna podstawy zastosowania, tom 10 Bioinformatyka, pod redakcją P. Polań-skiego, A. Świerniaka, P. Zielenkiewicza, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, 2014, ISBN 978-83-7837-039-0, pp. 309-342

Charakterystyka uczestnikaRealizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:

Wielkoskalowe metody pomiarowe w biologii molekularnej (wykład, projekt)Oprogramowanie Systemów Medycznych (część wykładu, projekt)

2. Malinowska, M. Kistowski, M. Bakun, T. Rubel, M. Tkaczyk, J. Mierzejewska, M. Dadlez: Diffprot - software for non-parametric statistical analysis of differential proteomics data. Journal of Proteomics, 2012, 75 (13), pp. 4062-4073

3. J. Karczmarski, T. Rubel, M. Mikula, J. Wolski, A. Rutkowski, E. Zagorowicz, M. Dadlez, J. Ostrowski: Pre-analyti-cal-related variability influencing serum peptide profiles demonstrated in a mass spectrometry-based search for colorectal and prostate cancer biomarkers. Acta Biochimica Polonica, 2013, 60 (3), pp. 417-425

4. M. Bakun, G. Senatorski, T. Rubel, A. Łukasik, P. Zielenkiewicz, M. Dadlez, L. Pączek: Urine proteomes of healthy aging humans reveal extracellular matrix (ECM) alterations and immune system dysfunction. AGE, 2014, 36 (1), pp. 299-311

5. M. Nesteruk, E. Hennig, M. Mikula, J. Karczmarski, A. Dzwonek, K. Goryca, T. Rubel, A. Paziewska, M. Woszczyn-ski, J. Ledwon, M. Dabrowska, M. Dadlez, J. Ostrowski: Mitochondrial-related proteomic changes during obesity and fasting in mice are greater in the liver than skeletal muscles. Functional & Integrative Genomics, 2014, 14, pp. 245–259

6. J. Karczmarski, T. Rubel, A. Paziewska, M. Mikula, M. Bujko, P. Kober, M. Dadlez, J. Ostrowski: Histone H3 lysine 27 acetylation is altered in colon cancer. Clinical Proteomics 2014, 11:24

7. K. Chojnowski, K. Goryca, T. Rubel, M. Mikula: jChIP: a graphical environment for exploratory ChIP-Seq data anal-ysis. BMC Research Notes, 2014, 7:676

8. J. Prymuła-Piłat, T. Rubel, I.K. Rzepecka, M. Olbryt, R. Herok, A. Dansowska-Mieszkowska, E. Grzybowska, J. Kupriańczyk: Gene Expression Profiles in Three Histologic Types, Clear-cell, Endometrioid and Serous Ovarian Carcinomas. Journal of Biological Regulators & Homeostatic Agents, 2014, 28 (4), pp. 659-674

9. L. M. Szafron, A. Balcerak, E. A. Grzybowska, B. Pienkowska-Grela, A. Felisiak-Golabek, A. Podgorska, M. Kulesza, N. Nowak, P. Pomorski, J. Wysocki, T. Rubel, A. Dansonka-Mieszkowska, B. Konopka, M. Lukasik, J. Kupryjanczyk: The Novel Gene CRNDE Encodes a Nuclear Peptide (CRNDEP) Which Is Overexpressed in Highly Proliferating Tissues. PLoS ONE, 2015, 10(5):e0127475

10. M. Mikula, T. Rubel, J. Karczmarski, M. Statkiewicz, K. Bomsztyk, J. Ostrowski: Beads-free protein immunopre-cipitation for a mass spectrometry-based interactome and posttranslational modifications analysis. Proteome Science, 2015, 13:23

11. L. M. Szafron, A. Balcerak, E. A. Grzybowska, B. Pienkowska-Grela, A. Podgorska, R. Zub, M. Olbryt, J. Pamula-Pilat, K. M. Lisowska, E. Grzybowska, T. Rubel, A. Dansonka-Mieszkowska, B. Konopka, M. Kulesza, M. Lukasik, J. Kupry-janczyk: The putative oncogene, CRNDE, is a negative prognostic factor in ovarian cancer patients. Oncotarget, 2015, 41:, pp. 43897-43910

12. M. Kotliński, K. Rutowicz, Ł. Kniżewski, A. Palusiński, J. Olędzki, A. Fogtman, T. Rubel, M. Koblowska, M. Dadlez, K. Ginalski, A. Jerzmanowski: Histone H1 Variants in Arabidopsis Are Subject to Numerous Post-Translational Modifications, Both Conserved and Previously Unknown in Histones, Suggesting Complex Functions of H1 in Plants. PLoS ONE, 2016, 11(1):e0147908

13. N. Zeber-Lubecka, M. Kulecka, F. Ambrozkiewicz, A. Paziewska, K. Goryca, J. Karczmarski, T. Rubel, W. Wojtowicz, P. Mlynarz, L. Marczak, R. Tomecki, M. Mikula, J. Ostrowski: Limited prolonged effects of rifaximin treatment on irritable bowel syndrome-related differences in the fecal microbiome and metabolome. Gut Microbes, 2016, 7, pp. 397-413

93www: ztmme.imio.pw.edu.pl smietana.eu

Dr hab. inż. Mateusz ŚmietanaGrupa Nanowarstwowych Czujników Światłowodowych (NOFS)

Zespółdr hab. inż. Mateusz Śmietana dr inż. Marcin Koba

doktoranci - 2dyplomanci I stopnia - 13 dyplomanci II stopnia - 3

Osoba do kontaktu: dr hab. inż. Mateusz Śmietana ([email protected])


Zakład Technologii Mikrosystemów i Materiałów Elektronicznych ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

tel 48 22 234 63 64

94 95


www: ztmme.imio.pw.edu.pl smietana.eu

8. Smietana M., Bock W.J., Mikulic P., (2013), „Effect of high-temperature plasma-deposited nano-overlays on the properties of long-period gratings written with UV and electric arc in non-hydrogenated fibers”, Measurement Science and Technology 24 (2013) 094016 (8pp)

9. Śmietana M., Dudek M., Koba M., Michalak B., (2013), „Influence of diamond-like carbon overlay properties on refractive index sensitivity of nano-coated optical fibers”, physica status solidi (a) 210(10), 2100-2105

10. R. Bogdanowicz, Śmietana M., Gnyba M., Ficek M., Straňák V., Goluński Ł., Sobaszek M., Ryl J., (2013), „Nucleation and growth of CVD diamond on fused silica optical fibres with titanium dioxide interlayer”, physica status solidi (a) 210(10), 1991-1997

11. Myśliwiec M., Grochowski J., Krogulski K., Mikulic P., Bock W.J., Śmietana M., (2013), „Effect of Wet Etching of Arc-In-duced Long-Period Gratings on Their Refractive Index Sensitivity”, Acta Physica Polonica A Vol. 124, No. 3, 521-524

12. Grochowski J., Myśliwiec M., Mikulic P., Bock W.J., Śmietana M., (2013), „Temperature Cross-Sensitivity for Highly Refractive Index Sensitive Nanocoated Long-Period Gratings”, Acta Physica Polonica A Vol. 124, No. 3, 421-424

13. Smietana M., Myśliwiec M., Mikulic P., Witkowski B.S, Bock W.J., (2013), „Capability for Fine Tuning of Refractive Index Sensing Properties of Long-Period Gratings by Atomic Layer Deposited Al2O3 Overlays”, Sensors 13(12), 16372-16383

14. Śmietana M., Mroczyński R., Kwietniewski N., (2014) „Effect of sample elevation in RF PECVD reactor on optical properties and deposition rate of silicon nitride thin films”, Materials 7(2), 1249-1260

15. Śmietana M., Koba M., Mikulic P., Bock W.J., (2014), „Measurements of reactive ion etching process effect using long-period fiber gratings”, Optics Express 22(5), 5986-5994

16. Debowska A.K., Smietana M., Mikulic P., Bock W.J., (2014), „High temperature nano-coated electric-arc-induced long-period gratings working at dispersion turning point for refractive index sensing”, Japanese Journal of Ap-plied Physics 53, 08ME01

17. Kalisz M, Szymańska M., Dębowska A.K., Michalak B., Brzozowska E., Górska S., Śmietana M., (2014), „Influence of biofunctionalization process on properties of silicon oxynitride substrate layer”, Surface and Interface Analysis 46(10-11), 1086-1089

18. Moćko W., Szymańska M., Śmietana M., Kalisz M., (2014), „Simulation of nanoindentation experiments of single--layer and double-layer thin films using finite element metod”, Surface and Interface Analysis 46(10-11), 1071-1076

19. Bogdanowicz R., Smietana M., Gnyba M., Gołuński Ł., Ryl J., Gardas M., (2014), „Optical and structural properties of polycrystalline CVD diamond films grown on fused silica optical fibres pre-treated by high-power sonication seeding”, Applied Physics A – Materials Science & Processing 116(4), 1927–1937

20. Krogulski K., Śmietana M., Michalak B., Dębowska A.K., Dudek M., Witkowski B.S., Mikulic P., Bock W.J., (2014), „Properties of diamond-like carbon nano-coating deposited with RF PECVD method on UV-induced long-period gratings”, Physica Status Solidi A 211(10), 2307-2312

21. Śmietana M., Koba M., Mikulic P., Bock W.J., (2014), „Tuning properties of long-period gratings by plasma post--processing of their diamond-like carbon nano-overlays”, Measurement Science and Technology 25, 114001 (7pp)

22. Brzozowska E., Śmietana M., Koba M., Górska S., Pawlik K., Gamian A., Bock W.J., (2015), „Recognition of bacterial lipopolysaccharide using bacteriophage-adhesin-coated long-period grating”, Biosensors & Bioelectronics 67, 93-99; DOI: 10.1016/j.bios.2014.07.027

Publikacje1. Smietana M., Bock W.J., Mikulic P., Chen J., (2011), „Increasing sensitivity of arc-induced long-period gratings –

pushing the fabrication technique towards its limits”, Measurements Science and Technology 22, 015201 (6pp) 2. Smietana M., Bock W.J., Szmidt J., (2011), „Evolution of optical properties with thickness of silicon nitride and dia-

mond-like carbon films deposited by RF PECVD method”, Thin Solid Films 519, 6339–6343 3. Smietana M., Bock W.J., Mikulic P., Ng A., Chinnappan R., Zourob M., (2011), “Detection of bacteria using bacterio-

phages as recognition elements immobilized on long-period fiber gratings”, Optics Express, Vol. 19, No. 9, 7971-7978 oraz wybrane do publikacji w The Virtual Journal for Biomedical Optics Vol. 6, Iss. 5 — Jun. 1, 2011

4. Bock W.J., Eftimov T., Smietana M., Mikulic P., (2011), “Efficient distributed moisture-ingress sensing using dia-mond-like carbon-nanocoated long period gratings”, Optics Communications 284, 4470–4472

5. Smietana M., Bock W.J., Mikulic P., (2011), „Temperature sensitivity of silicon nitride nanocoated long-period grat-ings working in various surrounding media”, Measurement Science and Technology 22, 115203 (7pp)

6. Smietana M., Bock W.J., Mikulic P., Chen J., (2012), „Tuned Pressure Sensitivity of Dual Resonant Long-Period Grat-ings Written in Boron Co-doped Optical Fiber”, Journal of Lightwave Technology 30(8), 1080-1084

7. Smietana M., Brabant D., Bock W.J., Mikulic P., Eftimov T., (2012), “Refractive-index Sensing with Inline Core-clad-ding Intermodal Interferometer Based on Silicon Nitride Nano-coated Photonic Crystal Fiber”, Journal of Light-wave Technology 30(8), 1185-1189 (IF=2,555)

TematykaCelem badań realizowanych przez Grupę jest opracowanie zarówno odpowiedniej technologii wytwarzania warstw na potrzeby niezawodnych czujników światłowodowych, jak i samych konstrukcji tych czujników pozwalających na detekcję zagrożeń biologicznych i środowiskowych. Wykorzystujemy głównie metody chemicznego lub fizycznego osadzania z fazy gazowej, które pozwalają na powtarzalne i kontrolowalne wytworzenie cienkich, transparentnych optycznie, a w niektórych przypadkach też przewodzących elektrycznie pokryć. Należą do nich: warstwy węglowe np. nanokrystaliczny diament i warstwy diamentopodobne; a także tlenki i azotki metali: tytanu, aluminium oraz pół-przewodników np. krzemu oraz złożone związki takie jak tlenek indowo-cynowy (ITO) czy indowo-galowo-cynkowy (IGZO). Warstwy, którymi pokrywane są czujniki światłowodowe, pozwalają zainicjować lub podwyższyć czułość na wybrany czynnik, a także obniżyć wpływ innych czynników na uzyskiwany sygnał pomiarowy. Są one zazwyczaj bar-dzo cienkie, ich grubość sięga kilkudziesięciu nanometrów. Niektóre z nich mają porowatą strukturę, która pozwala na wnikanie molekuł mniejszych niż pory, również osiągające rozmiary nanometrów. Nanowarstwy mogą również sprzyjać przyłączaniu się do czujnika białek, wirusów czy bakterii. Dzięki temu czujnik może zidentyfikować pojawia-jące się w danym miejscu szkodliwe dla człowieka czynniki pochodzenie biologicznego, przy jednoczesnej możliwości znacznego odseparowania punktu pomiaru i odczytu danych.

96 97



Prowadzona współpracaZagraniczna współpraca naukowa

Photonic Research Centre Universite du Quebec en Outaouais, Kanada - współpraca długoterminowa (ponad 10 lat; 3 post-doków, 1 doktorant); Optoelectronic Group, University of Sannio (Włochy)Public University of Navarra (Hiszpania)University of South Bohemia (Czechy)

Krajowa współpraca naukowa

Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika ŁódzkaInstytut Fizyki PAN, WarszawaInstytut Transportu Samochodowego, WarszawaInstytut Immunologii i Terapii Doświadczalnej PAN, WrocławWydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, Politechnika GdańskaZakład Molekularnych Podstaw Medycyny, Uniwersytet Medyczny w Łodzi

Aktualnie realizowane granty i projekty„Przewodzące struktury fotoniczne do wieloparametrycznej diagnostyki biochemicznej”, 20.05.2015-19.05.2019, Na-rodowe Centrum Nauki, program Sonata Bis (kierownik: M. Śmietana)„Badanie oddziaływania struktur aktywnych biologicznie z polem elektromagnetycznym w układach światłowo-dów fotonicznych z zawieszonym rdzeniem”, 02.2015-02.2018, Narodowe Centrum Nauki, program Opus (kierownik: M. Śmietana) „Podłoża do hodowli neuronalnych z monitorowaniem stanu hodowli przez czujniki światłowodowe”, 10.2014-09.2017, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, program Diamentowy Grant (kierownik: A. Myśliwiec)

36. Różycki-Bakon R., Koba M., Firek P., Roźniecka E., Niedziółka-Jonsson J., Śmietana M., (2016), “Stack of nano-films on optical fiber end-face for label-free bio-recognition”, Journal of Lightwave Technology Vol. 34, No. 23, 5357-5362

23. Koba M., Smietana M., Brzozowska E., Górska S., Mikulic P., Bock W.J., (2015), „Reusable Bacteriophage Adhes-in-Coated Long-Period Grating Sensor for Bacterial Lipopolysaccharide Recognition”, Journal of Lighwave Tech-nology 33(12), 2518 – 2523,DOI: 10.1109/JLT.2014.2364118

24. Smietana M., Koba M., Brzozowska E., Krogulski K., Nakonieczny J., Wachnicki L., Mikulic P., Godlewski M., Bock W.J., (2015), „Label-free sensitivity of long-period gratings enhanced by atomic layer deposited TiO2 nano-over-lays”, Optics Express 23, 8441–8453

25. Bogdanowicz R., Sobaszek M., Ryl J., Gnyba M., Ficek M., Gołuński Ł., Bock W.J., Śmietana M., Darowicki K., (2015), „Improved surface coverage of an optical fibre with nanocrystalline diamond by the application of dip-coating seeding”, Diamond and Related Materials 55, 52-63

26. Michalak B., Koba M., Śmietana M., (2015), „Silicon nitride overlays deposited on optical fibers with RF PECVD method for sensing applications: overlay uniformity aspects”, Acta Physica Polonica A, Vol. 127, No. 6, 1587-1590

27. Śmietana M., Koba M., Mikulic P., Bogdanowicz R., Bock W.J., (2015), „Improved diamond-like carbon coating dep-osition uniformity by sample suspension in RF PECVD chamber”, Physica Status Solidi A 212, No. 11, 2496–2500

28. Bogdanowicz R., Sobaszek M, Ficek M., Gnyba M., Ryl J., Siuzdak K., Śmietana M., (2015), „Opto-electrochemical sensing device based on long-period grating coated with boron-doped diamond thin film”, Journal of Optical Soci-ety of Korea vol. 19, no. 6, pp. 705-710

29. Brzozowska E., Koba M., Śmietana M., Górska S., Janik M., Gamian A. Bock W.J., (2016), „Label-free gram-negative bacteria detection using bacteriophage-adhesine-coated long-period grating”, Biomedical Optics Express Vol. 7, No. 3, 829-840

30. Śmietana M., Dominik M., Myśliwiec M., Kwietniewski N., Mikulic P., Witkowski B.S., Bock W.J., (2016), „Properties of silicon nitride thin overlays deposited on optical fibers – effect of fiber suspension in RF PECVD reactor”, Thin Solid Films 603, 8-13

31. Śmietana M., Koba M., Mikulic P., Bock W.J., (2016), „Towards refractive index sensitivity of long-period gratings at level of tens of μm per refractive index unit: fiber cladding etching and nano-coating deposition”, Optics Express Vol. 24, No. 11, 11897-11904

32. Ficek M., Sobaszek M., Gnyba M., Ryl J., Gołuński Ł., Smietana M., Jasiński J., Caban P., Bogdanowicz R., (2016), “Optical and electrical properties of boron doped diamond thin conductive films deposited on fused silica glass substrates”, Applied Surface Science 387, 846–856

33. Śmietana M., Koba M., Mikulic P., Bock W.J., (2016), „Combined Plasma-Based Fiber Etching and Diamond-Like Car-bon Nano-overlay Deposition for Enhancing Sensitivity of Long-Period Gratings”, Journal of Lightwave Technolo-gy Vol. 34, No. 19, 4615-4619

34. Koba M., Śmietana M., Brzozowska E., Górska S., Janik M., Gamian A., Mikulic P., Cusano A., Bock W.J., (2016), “Bac-teriophage Adhesin-Coated Long-Period Grating-Based Sensor: Bacteria Detection Specificity”, Journal of Light-wave Technology Vol. 34, No. 19, 4531-4536

35. Dominik M., Leśniewski A., Janczuk M., Niedziółka-Jönsson J., Wachnicki Ł, Godlewski M., Śmietana M., (2016), “Titanium oxide thin films obtained with physical and chemical vapour deposition methods for optical biosensing purposes”, Biosensors & Bioelectronics, DOI: 10.1016/j.bios.2016.09.079

98 99




Laboratorium charakteryzacji czujników światłowodowych wyposażone w analizatory widma, spektrometry i sze-rokopasmowe źródła światła. W laboratorium możliwe jest prowadzenie eksperymentów z cieczami pochodzenia biologicznego, przy zachowaniu stałych innych warunków pracy czujnika takich jak temperatura czy naprężenie. La-boratorium wyposażone jest także w refraktometry pozwalające na referencyjny pomiar cieczy z dokładnością na poziomie 2*10^-5 RIUSystemy do chemicznego lub fizycznego osadzania warstw z fazy gazowej, urządzenia do fotolitografii, laser grawer-ski, drukarka 3DMikroskopy konfokalny, SEM, AFM i optyczne oraz profilometrElipsometr spektroskopowy do pomiaru grubości i właściwości optycznych cienkich warstwPotencjostat do pomiarów elektrochemicznych oraz zasilacze i generatory sygnałowePotrzeby grupy

Nowe problemy badawczeDostęp do specjalistycznych urządzeńDostęp do materiałów biologicznych i chemicznych pozwalających na realizację zaawansowanych układów czujnikowych


Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych, WarszawaKatedra Elektroniki, Akademia Górniczo HutniczaNarodowe Centrum Badań JądrowychWydział Chemii, Uniwersytet GdańskiInstytut Chemii Fizycznej PAN, WarszawaInstytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Współpraca z przemysłem

Wspólna realizacja projektu Industrial Research Chair (Kanada) przy współpracy z SPI (Montreal, Kanada)

101http://www.ire.pw.edu.pl/zejim/jml/index.php?option=com_content&task=view&id=48&Itemid=64 skrócony link: goo.gl/jEz33I

Dr hab. inż. Waldemar SmolikPracownia Zastosowań Elektroniki w Medycynie Nuklearnej

Zespółdr hab. inż Waldemar Smolik - kierownik pracowni ([email protected])

dr inż. Roman Szabatin dr inż. Piotr Brzeski dr inż. Dariusz Radomski mgr inż. Tomasz Olszewski mgr inż. Tomasz Jamrógiewicz mgr inż. Jacek Kryszyn - asystentmgr inż. Przemysław Wróblewski - doktorantmgr inż. Damian Wanta - doktorantmgr inż. Mateusz Stosio - doktorantdyplomanci I stopnia - 7 dyplomanci II stopnia - 8

Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnychul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa

102 103


http://www.ire.pw.edu.pl/zejim/jml/index.php?option=com_content&task=view&id=48&Itemid=64 skrócony link: goo.gl/jEz33I

Prowadzona współpracaWspółpraca z przemysłem

Netrix S.A. Lublin

Preferowane sposoby komunikacjiSpotkania

Aktualnie realizowane granty i projektyProjekt badawczy „Tomograf hybrydowy do badania zawilgocenia i stanu budynków”, • usługi badawcze, Instytut Radioelektroniki i Technik Multimedialnych, Politechnika Warszawska, 2015-2018,

250 000 PLN, 8 wykonawców - kierownik: Waldemar Smolik / zadanie realizowane przez PW w ramach: grant NCBiR, Projekty B+R przedsiębiorstw, 2015-2019, POIR.01.01.01-00-0167/15, 6 221 125 PLN, Netrix S.A. Lublin

Publikacje1. J. Kryszyn, W. Smolik, B. Radzik, T. Olszewski, R. Szabatin, Switch-Less Charge-Discharge Circuit for Electrical

Capacitance Tomography, Meas. Sci. Technol. 25 115009, October, 20142. W.T. Smolik, J. Kryszyn, P. Wróblewski, M. Stosio, T. Olszewski and R. Szabatin, Software for EVT4 Electrical Ca-

pacitance Tomograph, WCIPT-8, 8th World Congress on Industrial Process Tomography, 26 - 29 September 2016, Iguassu Falls, Brazil

3. W.T. Smolik, J. Kryszyn, P. Wróblewski, M. Stosio, T. Olszewski and R. Szabatin, The Hardware Architecture of EVT4 Electrical Capacitance Tomograph, WCIPT-8, 8th World Congress on Industrial Process Tomography, 26 - 29 September 2016, Iguassu Falls, Brazil

4. P. Wróblewski, W. Smolik, Coil design with litze wire for magnetic particles spectrometry, WD 2016, 2016, Lublin5. P. Wróblewski, W. Smolik, MPS test measurements with phase angle detection, International Workshop on Ma-

gnetic Particle Imaging (IWMPI), Lubeck, Germany, 20166. J. Kryszyn, W. Smolik, T. Olszewski, R. Szabatin, Elektryczny tomograf pojemnościowy EVT4, Elektronika - kon-

strukcje, technologie, zastosowania, SIGMA NOT, no. 7, 2015, pp. 12-15, DOI:10.15199/13/2015.7.27. J. Kryszyn, P. Wróblewski, W. Smolik, R. Szabatin, Application of Krylov Subspace Solvers in 3D Electrical Capaci-

tance Tomography, 5th International Workshop on Process Tomography, Jeju, South Korea, September 16 - 18, 2014

Tematyka• Elektryczna tomografia pojemnościowa• Obrazowanie cząstek magnetycznych• Techniki obrazowe medycyny nuklearnej – scyntygrafia, tomografia SPECT, PET• Detektory pozycyjne promieniowania• Tomografia komputerowa – problem odwrotny• Tomografia rentgenowska• Systemy informatyczne w medycynie• Standardy informatyczne w medycynie• Wizualizacja, przetwarzanie i archiwizacja obrazów medycznych




Laboratorium tomografii rentgenowskiej - tomograf komputerowy Siemens Somatom BalanceLaboratorium scyntygrafii - gamma-kamera Siemens Orbiter


Podstawy technik obrazowych w medycynieTomografia komputerowaTechniki medycyny nuklearnej Systemy informatyczne w medycynie

Prof. Tomasz Markiewicz ......................................................................................................................................................................... 107

Informatyka w Inżynierii Biomedycznej

Prof. Remigiusz Rak .................................................................................................................................................................................... 111

Zespół przetwarzania i analizy sygnału EEG

107

Prof. Tomasz MarkiewiczInformatyka w Inżynierii Biomedycznej

Zespółprof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Markiewicz - kierownik grupy

prof. dr hab. inż. Stanisław Osowski dr inż. Tomasz Leś mgr inż. Żaneta Świderska-Chadaj (asystent oraz doktorant)mgr inż. Marek Wdowiak (asystent od 1.09.2016 oraz doktorant)mgr inż. Radosław Roszczyk (doktorant)

Osoba do kontaktu: prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Markiewicz ([email protected])

Wydział ElektrycznyZakład Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki Stosowanej

Instytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowychul. Koszykowa 75, 00-661 Warszawa

tel 48 22 234 72 35

108 109



Współpraca naukowa i w realizacji projektów badawczych z Wojskowym Instytutem Medycznym w WarszawieWspółpraca dydaktyczna oraz w realizacji projektów badawczych z Instytutem Biocybernetyki Inżynierii Biomedycz-nej PAN

Potrzeby grupyWspólna promocja badań naukowych, współpraca w zakresie powiązanych tematycznie badań oraz ubiegania się o środki na sprzęt i projekty badawcze

Aktualnie realizowane granty i projektyMetody i algorytmy morfometrii ilościowej w komputerowej analizie obrazów mikroskopowych nowotworów i in-nych zmian chorobowych w patomorfologii, Projekt NCN OPUS 4 nr UMO-2012/07/B/ST7/01203, 2013-2016, kierow-nik T. Markiewicz Platforma internetowa komputerowej analizy obrazów mikroskopowych do wspomagania agnostyki patomorfolo-gicznej, Projekt NCBiR PBS2 nr PBS2/A9/21/2013, 2013-2016, kierownik T. Markiewicz (konsorcjum Wojskowy Instytut Medyczny - Lider, Politechnika Warszawska, Instytut Biocybernetyki Inżynierii Biomedycznej PAN)

6. T. Les, T. Markiewicz, S. Osowski, M. Jesiotr, W. Kozlowski, Localization of spots in FISH images of breast cancer using 3-D shape analysis., Journal of Microscopy 2016 , 262(3):252-9

7. T. Les, T. Markiewicz, S. Osowski, M. Jesiotr, W. Kozlowski, Fusion of FISH image analysis methods of HER2 status determination in breast cancer, Expert Systems with Applications, 2016, 61:78-85

8. T. Markiewicz, A. Korzynska, A. Kowalski, Z. Swiderska-Chadaj, P. Murawski, B. Grala, M. Lorent, M. Wdowiak, J. Zak, L. Roszkowiak, W. Kozlowski, D. Pijanowska, MIAP – Web-based platform for the computer analysis of mi-croscopic images to support the pathological diagnosis, Biocybernetics and Biomedical Engineering 2016, 36(4):597-609

Publikacje1. T. Markiewicz, M. Dziekiewicz, M. Maruszyński, R. Bogusławska-Walecka, W. Kozłowski, Recognition of athero-

sclerotic plaques and their extended dimensioning with computerized tomography angiography imaging, Inter-national Journal of Applied Mathematics and Computer Science 2014, 24:33-47

2. M. Kruk, S. Osowski, T. Markiewicz, J. Słodkowska, R. Koktysz, W. Kozłowski, B. Świderski, Computer aproach to recognition of Fuhrman grade of cells in clear-cell renal carcinoma, Analytical and Quantitative Cytology and Histology 2014, 36:147-160

3. Ż. Świderska-Chadaj, T. Markiewicz, A. Korzyńska, B. Grala, M. Lorent, J. Żak, J. Słodkowska, A. Wesołowska, Ł. Roszkowiak, „omparison of the Manual, Semiautomatic, and Automatic Selection and Leveling of Hot Spots in Whole Slide Images for Ki-67 Quantification in Meningiomas, Analytical Cellular Pathology 2015, 2015:ID Article 498746 (15 stron)

4. T. Markiewicz, M. Dziekiewicz, S. Osowski, R. Bogusławska-Walecka, W. Kozłowski, M. Maruszyński, Threshol-ding techniques for segmentation of atherosclerotic plaque and lumen areas in vascular arteries, Bulletin of the Polish Academy of Sciences-Technical Sciences 2015, 63:269-280

5. T. Markiewicz, M. Dziekiewicz, S. Osowski, R. Bogusławska-Walecka, W. Kozłowski, M. Maruszyński, Computeri-zed system for quantitative assessment of atherosclerotic plaques in the femoral and iliac arteries visualized by multi-slice computed tomography, IEEE Transactions on Biomedical Engineering 2015, 62:1490-1502

TematykaZespół badawczy kierowany przez T. Markiewicza zajmuje się tematyką naukową związaną z zastosowaniami in-formatyki w różnych zagadnieniach z zakresu inżynierii biomedycznej, a w szczególności analizy i przetwarzania obrazów medycznych. Głównym nurtem badań jest analiza ilościowa i jakościowa obrazów histologicznych tkanek ludzkich w stanach patologicznych (zapalenia, zmiany nowotworowe) i odczynach immunohistochemicznych oraz ge-netyki molekularnej. Zespół ma w swoim dorobku szereg opracowań algorytmów analizy obrazów, które znajdują zastosowanie w badaniach naukowych prowadzonych wspólnie z lekarzami patomorfologami, oraz będą oferowane w ramach opracowywanej platformy internetowej analizy obrazów. Rozwój techniki, zwłaszcza obrazowania oraz skanowania preparatów mikroskopowych, dał bodziec do nowych badań w zakresie przetwarzania tzw. wirtualnych preparatów, będących złożonymi (w tym również wielowarstwowymi) obrazami wielkoobszarowymi. Zespół stosuje i rozwija techniki data mining, morfologii matematycznej, sieci neuronowych, opisu teksturalnego obrazów, analizy i selekcji danych oraz przetwarzania równoległego i rozproszonego. Drugim kierunkiem prowadzonych badań jest analiza obrazów tomograficznych w badaniu angiograficznych tętnic. Rozwijane są tutaj metody segmentacji, rekonstrukcji, śledzenia obiektów w sekwencji skanów, opisu ilościowego zmian miażdżycowych oraz wymiarowania. Badani te mają na celu opracowanie metod wspomagania planowania interwencji wewnątrznaczyniowych oraz wymiarowania, jak również oceny progresji zmian chorobowych.

111110 http://sip.iem.pw.edu.pl/index.php/nauka/zespol-naukowy-eeg/

Prof. Remigiusz RakZespół przetwarzania i analizy sygnału EEG

Zespółprof. dr hab. inż. Remigiusz J. Rak - kierownik zespołu

dr inż. Marcin Kołodziej - sekretarz naukowyprof. nzw. dr hab. inż. Dariusz Sawicki,dr inż. Andrzej Majkowski,dr inż. Łukasz Oskwarek,dr inż. Adam Jóśkomgr inż. Paweł Tarnowski – doktorantmgr inż. Paweł Irzmański - doktorant

Osoba do kontaktu: dr inż. Marcin Kołodziej ([email protected])

Wydział ElektrycznyInstytut Elektrotechniki Teoretycznej i Systemów Informacyjno-Pomiarowych

ul. Koszykowa 75, 00-660 Warszawatel. 48 22 234 72 91


Laboratorium badawcze wyposażone w Mikroskop świetlny firmy Olympus ze zmotoryzowanym stolikiem i kamerą do skanowania szkiełek mikroskopowych preparatów tkankowych


Zajęcia z ramach specjalności Informatyka w Inżynierii Biomedycznej (II stopień kierunku Informatyka na Wydziale Elektrycznym PW):• Podstawy fizyczne obrazowania medycznego (45 godzin)• Przetwarzanie obrazów medycznych (45 godzin)• Projekt Badawczy (90 godzin)

Preferowane sposoby komunikacjiMailowy

112 113


http://sip.iem.pw.edu.pl/index.php/nauka/zespol-naukowy-eeg/

Publikacje1. Rak. R, Kołodziej M., Majkowski A., Interfejs mózg-komputer, 9 rozdział. monografii Metrologia w Medycynie

WAT (2011)2. Kołodziej M., Majkowski A., Rak R, A New Method of EEG Classification for BCI with Feature Extraction Based on

Higher Order Statistics of Wavelet Components and Selection with Genetic Algorithms, Adaptive and Natural Computing Algorithms Lecture Notes in Computer Science (2011)

3. Kołodziej M., Majkowski A., Rak R, Optymalizacja doboru okien czasowych do przetwarzania sygnału EEG w in-terfejsach mózg-komputer, Przegląd Elektrotechniczny (2011)

4. Kołodziej M., Majkowski A., Rak R, Wykorzystanie maszyny wektorów wspierających (SVM) do klasyfikacji sy-gnału EEG na użytek interfejsu mózg-komputer, Pomiary Automatyka Kontrola (2011)

5. Kołodziej M., Majkowski A., Rak R, Wykorzystanie t-statystyk do szybkiej selekcji cech sygnału EEG na użytek interfejsu mózg-komputer, Przegląd Elektrotechniczny (2011)

6. Rak, R., Kołodziej, M., Majkowski, A., Brain-computer interface as measurement and control system the review paper. Metrology and Measurement Systems, Vol. XIX, No. 3, 427-444 (2012)

7. Kołodziej M., Majkowski A., Rak R., Linear discriminant analysis as a feature reduction technique of EEG signal for brain-computer interfaces, Przegląd elektrotechniczny (2012)

8. Marcin Kołodziej, Andrzej Majkowski, Paweł Tarnowski, Remigiusz Rak,” Recognition of visually induced emotions based on electroencephalography”, Proceedings of the 2015 IEEE 8th International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), 2, pp. 701-704, Baza, w której publikacja jest uwzględniona: Web of Science, 2015

Aktualnie prowadzone są zaawansowane i szeroko zakrojone prace związane z predykcją i wykrywaniem napadów epileptycznych na podstawie analizy sygnałów EKG i EEG. Badania prowadzone są we współpracy z zespołem neuro-chirurgów.Badania w zakresie przetwarzania i analizy sygnałów elektrokardiograficznych dotyczą przede wszystkim etapu fil-tracji wstępnej sygnałów oraz identyfikacji charakterystycznych dla EKG elementów tego sygnału. W zakresie wstęp-nej filtracji zapisów elektrokardiograficznych zadanie dotyczy między innymi usuwania zakłóceń, które z natury są zmienne w czasie, przy czym właściwości widmowe są bardzo różnorodne. Dlatego też przedmiotem zainteresowań, analizy i propozycji rozwiązań są techniki adaptacyjne filtracji cyfrowej.Innym nie mniej interesującym i istotnym zagadnieniem jest analiza i identyfikacja zapisów elektrokardiograficz-nych. W tym zakresie szczególny nacisk położony jest na lokalizację oraz identyfikację charakterystycznych dla EKG zespołów QRS. Lokalizacja zespołów QRS jest podstawowym zadaniem, które rozpoczyna analizę. Wiarygodność wy-ników otrzymanych na tym etapie, bezpośrednio wpływa na jakość parametrów wyznaczanych w etapach kolejnych. Prowadzone badania mają również na celu opracowanie pewnego i stabilnego oprogramowania pozwalającego na wykorzystanie go w rzeczywistym systemie medycznym.

TematykaZespół prowadzi badania w zakresie przetwarzania, analizy i klasyfikacji sygnałów elektroencefalogaficznych (EEG). Tematyka badań obejmuje: • interfejsy mózg-komputer (BCI),• neurofeedback, • wykrywanie i klasyfikacje analizę emocji, • lokalizację źródeł (zagadnienie odwrotne),• analizę EEG i EKG pod kątem predykcji i wykrywania napadów epileptycznych Celem prowadzonych badań przez zespół jest opracowanie nowych efektywnych i ekonomicznych rozwiązań z za-kresu bezpośredniej komunikacji mózg-komputer, z wykorzystaniem sygnałów EEG pozyskanych wyłącznie w trybie bezinwazyjnym. W trakcie prac powstały nowe algorytmy z zakresu cyfrowego przetwarzania sygnałów EEG (od-szumianie, usuwanie artefaktów, ekstrakcja cech, selekcja cech, klasyfikacja) umożliwiające radykalne ograniczenie liczby używanych elektrod.Możliwość bezpośredniej interakcji człowieka z komputerem (bez manualnej obsługi urządzeń peryferyjnych) otwiera nowe kanały przekazu informacji w medycynie, psychologii, technikach multimedialnych i wojskowych. Szczególne znaczenie mają tutaj zastosowania tego interfejsu w medycynie zarówno w aspekcie poznawczym, funkcjonowania ludzkiego mózgu, jak i praktycznym jako jedyna szansa rozwoju dla osób dotkniętych chorobami neurologicznymi. Pierwszym badanym przez autorów potencjałem był potencjał wywołany - P300. Neuropsychologia kliniczna inter-pretuje go, jako dojście znaczenia informacyjnego oczekiwanego zdarzenia do ludzkiej świadomości. Otrzymane re-zultaty były bardzo zadowalające i pozwoliły na wybieranie około ośmiu znaków (spośród 36 dostępnych na ekranie monitora) na minutę, z bardzo dużą skutecznością. Innym sygnałem wykorzystywanym w projekcie, były potencjały mózgowe skojarzone z ruchem lub wyobrażaniem sobie ruchu (Event-Related Desynchronization /Synchronization - ERD/ERS). Wymagały one znacznie więcej „wysiłku” - odczytania całego zapisu EEG i próby zinterpretowania odpowiednich jego części, bowiem ani pasmo częstotliwości towarzyszących tym zdarzeniom, ani umiejscowienie elektrod nie są znane a priori. Następnym etapem jest ekstrak-cja cech sygnału. Mogą to być cechy związane z kształtem przebiegu sygnału (analiza czasowa), z poszczególnymi składowymi częstotliwościowymi (analiza częstotliwościowa) lub z parametrami statystycznymi. Niekiedy liczba cech osiągała bardzo duże wartości, stąd potrzebna była eliminacja cech nadmiarowych przed klasyfikacją – selekcja.Autorzy przeprowadzili szereg eksperymentów związanych z interfejsami polegającymi na odczycie intencji ruchu np. ręką lub nogą. Okazało się, że ten najbardziej naturalny tryb komunikacji mózg-komputer, umożliwiający stero-wanie urządzeniem, jest jednocześnie najbardziej skomplikowany w realizacji. Przeprowadzone badania, doprowadzi-ły do znaczącego ograniczenia liczby elektrod (8 elektrod) z jednoczesnym, niejako automatycznym wyłonieniem ich „optymalnego” położenia na głowie użytkownika.O potencjale komercjalizacyjnym badań, może świadczyć fakt zainteresowania firmy Samsung R&D. Firma zainwe-stowała własne środki i zleciła projekt badawczo-rozwojowy pt. „Expert system for recognition of emotions with the use of EEG signal”. Wyniki prac i rozwiązań powstałych w ramach projektu są trakcie przygotowania patentu. Badania w zakresie wykrywania emocji są kontynuowane. Autorzy mają nadzieje, że ich wyniki znajdą zastosowanie w neuromarketingu.

114 115


http://sip.iem.pw.edu.pl/index.php/nauka/zespol-naukowy-eeg/

Preferowane sposoby komunikacjiseminaria, spotkania, konferencje, wideokonferencje, poczta elektroniczna


Profesjonalny wzmacniacz EEG firmy g.Tec typ g.UsbAmp 3.0 seria UB (16 niezależnych 24 bitowych przetworników A/C, elektrody aktywne wraz z czepkiemDwukanałowy wzmacniacz PendantEEG, umożliwiający pomiar i wizualizację sygnałów EEG. System umożliwia sprawdzenie prostych metod przetwarzania, analizy sygnału w programie BioExplorerKlaster obliczeniowy umożliwiający przeprowadzanie skomplikowanych-naukowych obliczeń równoległych


Komunikacja człowiek-komputer – wykład, laboratoriumAktualnie realizowane granty i projektyProjekt MNiSzW N510 526239: Opracowanie efektywnych metod akwizycji i nowych algorytmów przetwarzania sy-gnału EEG na użytek interfejsu mózg-komputer, 2010-2012. (kier. Prof. Remigiusz Rak)Międzynarodowy projekt badawczo-rozwojowy na zlecenie firmy Samsung R&D Polska; Expert system for reco-gnition of emotions with the use of EEG signal, 2012-2013 (kier. Dr Marcin Kołodziej)Grant rektorski, Politechnika Warszawska, Przetwarzanie, analiza i klasyfikacja sygnału EEG na użytek interfejsu mózg--komputer, 2010 (kier. Dr Marcin Kołodziej)

9. Marcin Kołodziej, Andrzej Majkowski, Remigiusz Rak,” A new method of spatial filters design for brain-computer interface based on steady state visually evoked potentials.”, Proceedings of the 2015 IEEE 8th International Confe-rence on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), 2, pp. 697-700, Baza, w której publikacja jest uwzględniona: Web of Science, 2015

10. Kołodziej M., Majkowski A., Oskwarek Ł., Rak R., Comparison of EEG Signal Preprocessing Methods for SSVEP Recognition, 39th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP2016).

11. Kołodziej M., Majkowski A., Rak R., Simplified Matching Pursuit as a New Method for SSVEP Recognition, 39th International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP2016)



Prof. Michał Makowski ............................................................................................................................................................................. 119

Pracownia Informatyki Optycznej

Prof. Jan J. Żebrowski ................................................................................................................................................................................ 125

Pracownia Fizyki Układu Krążenia Człowieka

119if.pw.edu.pl/~labopt/

Prof. Michał MakowskiPracownia Informatyki Optycznej

Zespółprof. dr hab. inż. Andrzej Kołodziejczykdr hab. inż. Maciej Sypek, prof. PWdr hab. inż. Michał Makowski, prof. PWdr inż. Jarosław Suszekdr inż. Agnieszka Siemiondr inż. Krzysztof Petelczyc

doktoranci:

mgr inż. Izabela Ducinmgr inż. Martyna Rachońmgr inż. Karolina Liebertmgr inż. Ewelina Kędzierska

Wydział Fizykiul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

tel. 48 22 234 58 36

120


121if.pw.edu.pl/~labopt/

Publikacje1. J. Suszek, A. M. Siemion, N. Błocki, M. Makowski, A. Czerwiński, J. Bomba, A. Kowalczyk, I. Ducin, K. Kakaren-

ko, N. Pałka, P. Zagrajek, M. Kowalski, E. Czerwińska, C. Jastrzebski, K. Świtkowski, J.-L. Coutaz, A. Kolodziejczyk, M. Sypek, „ High order kinoforms as a broadband achromatic diffractive optics for terahertz beams ,” Opt. Express 22, 3137-3144 (2014)

2. M. Makowski, „Minimized speckle noise in lens-less holographic projection by pixel separation,” Opt. Express 21, 29205-29216 (2013)

3. A. Kowalczyk, M. Bieda, M. Makowski, M. Sypek, A. Kolodziejczyk, „Fiber-based real-time color digital in-line holography,” App. Opt. 52, 4743-4748 (2013)

4. J. Suszek, M. Sypek, M. Makowski, F. Garet, I. Ducin, K. Kakarenko, J. Bomba, J.-L. Coutaz, „Evaluation of the shadow effect in terahertz kinoform gratings,” Opt. Lett. 38, 1464-1466 (2013)

5. Suszek Jarosław, Siemion Agnieszka, Bieda Marcin [i in.] : 3-D-printed flat optics for THz linear scanners, w: IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, vol. 5, nr 2, 2015, ss. 314-316

6. A. Siemion, M. Sypek, M. Makowski, J. Suszek, A. Siemion, D. Wojnowski, A. Kolodziejczyk, „One-exposure phase--shifting digital holography based on the self-imaging effect,” Opt. Eng. 49, 055802-055802-5 (2010)

7. Petelczyc Krzysztof, Bará S., Ciro Lopez A. [i in.] : Imaging properties of the light sword optical element used as a contact lens in a presbyopic eye model, w: Optics Express, Optical Society American, vol. 19, nr 25, 2011, ss. 25602-25616

8. Petelczyc Krzysztof, García J.A., Bará S. [i in.] : Strehl ratios characterizing optical elements designed for presby-opia compensation, w: Optics Express, Optical Society American, vol. 19, nr 9, 2011, ss. 8693-8699

9. Karol Kakarenko, Izabela Ducin, Krzysztof Grabowiecki, Zbigniew Jaroszewicz, Andrzej Kolodziejczyk, Alejandro Mira-Agudelo, Krzysztof Petelczyc, Aleksandra Składowska, and Maciej Sypek, „Assessment of imaging with extended depth-of-field by means of the light sword lens in terms of visual acuity scale,” Biomed. Opt. Express 6, 1738-1748 (2015)

Aktualnie realizowane granty i projektyM. Makowski, „Elektroholografia fourierowska dla światła widzialnego z wykorzystaniem koncepcji apertury synte-tycznej”K. Kakarenko „Optymalizacja jakości obrazów o dużej głębi ostrości tworzonych przez elementy o modulowanej ką-towo mocy optycznej”

TematykaPracownia zajmuje się wykorzystaniem metod optyki dyfrakcyjnej i holografii (w tym komputerowej) do kształto-wania wiązek i obrazowania w szerokim zakresie długości fali rozciągającym się od ekstremalnego UV przez pasmo widzialne do dalekiej podczerwieni i teraherców (THz). W szczególności obiektem badań były i/lub są poniższe zagad-nienia o potencjale aplikacyjnym w obszarze bio-med:• Wyświetlanie pól świetlnych o zadanych natężeniach i rozkładach przestrzennych 3D, w dowolnym zakresie dłu-

gości fali z wykorzystaniem holografii komputerowej i przestrzennych ciekłokrystalicznych fazowych modula-torów światła SLM

• Holografia cyfrowa do trójwymiarowego skanowania mikroorganizmów i tkanek z precyzją poniżej mikrometra• Badania z użyciem termowizji: rozproszone pomiary temperatury ciała, defektoskopia oparta na termowizji ak-

tywnej• Obrazowanie w paśmie THz, charakteryzacja i detekcja materiałów• Widzenie ze zwiększoną głębią ostrości - soczewki kontaktowe i wewnątrzgałkowe korygujące starczowzrocz-

ność dzięki asymetrycznej strukturze typu miecz świetlny• Analiza obrazów np. mikroskopowych z wykorzystaniem metod czysto optycznych (np. korelacja optyczna)• Zdalny pomiar pulsu i mikrodrgań ciała pod wpływem emocji z wykorzystaniem kamer wysokiej rozdzielczości• Zdalny pomiar oddechu metodami optycznymi• Holograficzna projekcja obrazów i pól świetlnych w modzie przeziernym (rozszerzona/wirtualna rzeczywistość)

z dynamiczną adaptacją odległości odtworzenia bez części ruchomych (holograficzny wyświetlacz HUD Heads--Up Display / Near-Eye Display NED)

• Badania jakości widzenia i wrażliwości ludzkiego wzroku na kontrast

mgr inż. Karol Kakarenkomgr inż. Jarosław Bombamgr inż. Artur Sobczykmgr inż. Adam Kowalczykmgr inż. Jan Bolek

dyplomanci I stopnia - 15dyplomanci II stopnia – 10

Osoba do kontaktu: dr hab. inż. Michał Makowski, prof. PW ([email protected])

122




Trzy kompleksowo wyposażone sale laboratoryjne: stoły optyczne, osprzęt opto-mechaniczny, kamery CCD/CMOS wysokich rozdzielczości, lasery stabilizowane, przestrzenne modulatory światła SLM, kamery termowizyjne, nokto-wizory, polarymetr, spektroskop, mikro-projektor, dostęp to elektrono-litografiiLaboratorium Optyki widzenia: autorefraktokeratometr, foropter, rzutnik optotypów, aparatura do badań psycho-technicznych (ciemnia kabinowa, sterometr Dolmana, aparaty krzyżowe, kasety optometryczne)


Metody Optyki w MedycynieOptyka i fizjologia widzeniaPsychofizyka

Preferowane sposoby komunikacjiMailowy, spotkania

Potrzeby grupyIdentyfikacja obszarów bio-med, w których mogą zostać wykorzystane metody optycznePomoc w organizacji badań klinicznych


Wydział Inżynierii Materiałowej PWChiba University, JaponiaWojskowy Instytut Medyczny

125

Prof. Jan J. ŻebrowskiPracownia Fizyki Układu Krążenia Człowieka

Zespółdr inż. Teodor Buchnerdr inż. Monika Petelczycmgr inż. Jan Gierałtowskiprof. dr hab. Jan J. Żebrowski

doktoranci:

mgr. inż. Iga Grzegorczykmgr inż. Mateusz Solińskimgr. inż. Dorota Kokosińskamgr. inż. Maciej Kwiatkowskimgr inż. Tomasz Sobiechmgr inż. Katarzyna Stępień

Wydział FizykiZakład Fizyki Układów Złożonych

ul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawatel 48 22 234 79 58

126


127


Współpracujemy z klinikami Instytutu Kardiologii w Aninie, Wojskowego Instytutu Medycznego w Warszawie, Szpi-tala MSW w Warszawie


Naszymi laboratoriami są szpitale i kliniki, z którymi współpracujemy: Instytut Kardiologii w Aninie, Wojskowy Insty-tut Medyczny w Warszawie, Szpital MSW w Warszawie.


Laboratorium ElektrofizjologiiBiofizyka z elementami biochemiiOscylacje w Układach Biologicznych

Publikacje1. [Gierałtowski 2012] J. Gierałtowski, J. J. Żebrowski and R. Baranowski, “Multiscale multifractal analysis of heart

rate variability recordings with a large number of occurrences of arrhythmia, Phys. Rev. E 85, 021915 (2012)2. [Gieraltowski 2015] J Gierałtowski, D Hoyer, U Schneider, JJ Żebrowski, „Formation of functional associations

across time scales in the fetal autonomic control system - A multifractal analysis”, Autonomic Neuroscience 190, 33-39 (2015)

3. [Petelczyc 2015] M Petelczyc, JJ Żebrowski, E Orłowska-Baranowska “A fixed mass method for the Kramers--Moyal expansion—Application to time series with outliers” Chaos 25 (3), 033115 (2015).

4. [Soliński 2016] Mateusz Soliński, Jan Gierałtowski, Jan Żebrowski, Modelling heart rate variability including the effect of sleep stages, Chaos 26, 023101 (2016)

5. [Żebrowski 2015] Żebrowski JJ, Kowalik I, Orłowska-Baranowska E, Andrzejewska M, Baranowski R, Gierałtowski J ,,On the risk of aortic valve replacement surgery assessed by heart rate variability parameters”, Phys. Meas. 36(1), 163-75, 2015

TematykaPracownia Fizyki Układów Krążenia Człowieka w Zakładzie Fizyki Układów Złożonych WF PW ma ponad 20-letnie doświadczenie w badaniu zmienności rytmu serca [Gierałtowski 2012, 2015, Żebrowski 2015, Petelczyc 2015, Soliński 2016] oraz w badaniu oddziaływania rytmu serca z oddechem [rozprawa doktorska T. Sobiech, w przygotowaniu] me-todami wywodzącymi się z fizyki układów złożonych (teoria chaosu, fizyka procesów staochastycznych). Zasadniczy problemem w badaniach zmienności rytmu serca oraz innych zmiennych układu krążenia, szczególnie w zapisach 24-godzinnych, jest jego niestacjonarność. W pokonywaniu tej trudności Pracownia posiada istotne doświadczenie [Gierałtowski 2012, Petelczyc 2015]. Nasze metody zostały z powodzeniem zastosowane do bardzo krótkich zapisów rytmu serca otrzymanych z defibrylatorów wszczepialnych a w badaniach asymetrii w czasie rytmu serca posłu-gujemy się metodami zdefiniowanym dla krótkich zapisów[Żebrowski 2015]. Badaliśmy też oddziaływanie różnych zmiennych ze sobą – zmiennej oddechowej z rytmem serca oraz zależności pomiędzy rytmem serca a repolaryzacją w mięśniu sercowym.

dyplomanci I stopnia - 6-8dyplomanci II stopnia – 4-6

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. Jan J. Żebrowski ([email protected])



Prof. Tomasz Ciach ..................................................................................................................................................................................... 131

Laboratorium Inżynierii Biomedycznej (BioMedLab)

Prof. Arkadiusz Moskal ............................................................................................................................................................................. 141

Laboratorium Mechaniki Aerozoli (AEROLAB)

Prof. Tomasz Sosnowski ............................................................................................................................................................................ 147

Bioinżynierii Układu Oddechowego (Respi-Lab)

131http://www.biomedlab.ichip.pw.edu.pl

Prof. Tomasz CiachLaboratorium Inżynierii Biomedycznej (BioMedLab)

Zespółprof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach – kierownik zespołu

dr inż. Beata Butruk-Raszeja mgr inż. Iga Wasiak mgr inż. Magdalena Janczewska mgr inż. Aleksandra Kulikowska mgr inż. Aleksandra Kuźmińska mgr inż. Paulina Trzaskowska mgr inż. Agata Stefanek mgr inż. Ilona Łojszczyk mgr inż. Michał Wojasiński mgr inż. Kamil Kopeć mgr inż. Maciej Trzaskowski

Wydział Inżynierii Chemicznej i ProcesowejZakład Biotechnologii i Inżynierii Bioprocesowej

ul. Waryńskiego 1, 00-645 Warszawa

132



velos koncentrują się na rozwijaniu unikalnego systemu dostarczania leku, opartego o nanocząstki polisacharydowe, z zastosowaniem w onkologii. Druga z firm, NanoThea, rozwija narzędzie do precyzyjnej wczesnej diagnostyki nowo-tworów z wykorzystaniem nanocząstek polisacharydowych, jako nośników diagnostycznych radioizotopów. Trzeci ze start-upów, NanoSanguis, rozwija technologię wytwarzania mikrocząstek zdolnych do transportu i wymia-ny gazów oddechowych – tlenu i dwutlenku węgla. Dążymy do tego, aby nasz wynalazek mógł być podawany jako tzw. „sztuczna krew” pacjentom, którzy utracili znaczne ilości krwi naturalnej, np. w skutek wypadku. Innym rodzajem nanocząstek, które otrzymujemy w Laboratorium są nanocząstki hydroksyapatytu modyfikowa-ne powierzchniowo lecytyną. Metoda jest opatentowana, a obecnie wdrażana do produkcji masowej we współpracy z partnerem biznesowym na naszej licencji. Wszystko w ramach wspólnego projektu prowadzącego do opracowania różnych materiałów kompozytowych wspomagających leczenie ubytków kostnych. Najnowszą ścieżką rozwoju naszej grupy są badania nad tlenkiem grafenu. Rozpoczęliśmy badania nad otrzymywa-niem nowych biomateriałów na bazie tlenku grafenu, który otrzymujemy w laboratorium opracowanymi przez siebie metodami. Przewidywanym przez nas zastosowaniem tlenku grafenu są powierzchnie biozgodne nowego typu. Wy-kazaliśmy, że tlenek grafenu może być efektywnie osadzany na metalach i polimerach.

Publikacje1. Dextran nanoparticle synthesis and properties, I. Wasiak, M. Janczewska, A. Kulikowska, M. Michalak, I. Cymer-

man, W.W. Szymanski, P. Kallinger, A. Nagalski, T. Ciach, PLOS ONE, PONE-D-15-33456R1, 11.01.2016. if=3,7 2. Endothelialization of polyurethanes: Surface silanization and immobilization of REDV peptide, B. Butruk-Raszeja,

M. Dresler, A. Kuźmińska, T. Ciach, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2016, 144: 335-343. if= 3.902 3. The factor VIII protein and its function, A. Mazurkiewicz-Pisarek, G. Płucienniczak, T. Ciach, A. Płucienniczak, Acta

Biochimica Polonica, 63(1), 11-16. if=0,77 4. Detection of fluorescent organic nanoparticles by confocal laser endomicroscopy in a rat model of Barrett’s es-

ophageal adenocarcinoma, E. Dassie, D. Arcidiacono, I. Wasiak, G. Battaglia, S. Realdon, T. Ciach, S. Ferry-Forgues, International Journal of Nanomedicine, 10, pp. 6811-6823, 2015. if=3,5

5. Athrombogenic hydrogel coatings for medical devices - Examination of biological properties, B. Butruk-Raszeja, I. Łojszczyk, T. Ciach, R. Kustosz, M. Gonsior, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 130, pp. 192-198, 2015. if=3,6

6. Lecithin-based wet chemical precipitation of hydroxyapatite nanoparticles, M. Wojaśiński, E. Duszyńska, T. Ciach, Colloid and Polymer Science, 293 (5), pp. 1561-1568, 2015. if=2,2

7. Chitosan and composite microsphere-based scaffold for bone tissue engineering: evaluation of tricalcium phos-phate content influence on physical and biological properties, M. Kucharska, K. Walenko, M. Lewandowska-Szu-mieł, J. Jaroszewicz, T. Ciach, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 26 (3), 2015. if=2,1

8. Cell membrane-mimicking coating for blood-contacting polyurethanes, B. Butruk-Raszeja, M. Trzaskowski, T. Ciach, Journal of Biomaterials Applications, 29 (6), pp. 801-812, 2015. if=2,6

TematykaZespół Laboratorium Inżynierii Biomedycznej to grupa inżynierów zajmujących się opracowaniem nowoczesnych roz-wiązań dla medycyny i biotechnologii. Prowadzone badania mają przede wszystkim nastawienie praktyczne. W obrę-bie naszych zainteresowań naukowych znajduje się kilka obszarów badawczych. Od kilku lat pracujemy nad opracowaniem efektywnych metod otrzymywania biozgodnych i hemozgodnych (prze-znaczonych do kontaktu z krwią) materiałów polimerowych. Powierzchnie zmodyfikowanych przez nas polime-rów wykazują specyficzne działanie adhezyjne komórki tkanek naczyń krwionośnych, dzięki czemu możliwe będzie otrzymanie powierzchni „hybrydowych”, doskonale integrujących się z organizmem pacjenta. Opracowaliśmy tak-że innowacyjną metodę otrzymywania biozgodnych i hemozgodnych powłok na powierzchni metali, dzięki którym powierzchnia metalu może stać się naturalna dla organizmu. Ta technologia miałaby zastosowanie w produkcji np. stentów wieńcowych nowej generacji. Zespół pracuje nad nowoczesnymi urządzeniami do wykrywania drobnoustrojów chorobotwórczych opartymi na zjawisku powierzchniowego rezonansu plazmonowego. Zbudowany został aparat do automatycznego wykrywania broni biologicznej (wąglik, dżuma, ospa, tularemia…), który zintegrowano z mobilną platformą do zdalnego pobierania próbek w ramach dużego ogólnokrajowego projektu związanego z obronnością. Technologia jest w dalszym ciągu rozwijana, obecnie trwają prace nad błyskawiczną detekcją bakterii „cywilnych” w próbkach klinicznych. Innym obszarem zainteresowań Zespołu BioMedLab są nanowłókniste struktury polimerowe otrzymywane technikami takimi jak elektroprzędzenie oraz rozdmuch roztworu polimeru. Opracowaliśmy metody otrzymywania biozgodnych rusztowań tkankowych o strukturze 3D imitującej macierz zewnątrzkomórkową występującą naturalnie w tkankach. Stosowane przez nas metody pozwalają na przygotowanie struktur kompozytowych (np. poli-L-kwas mlekowy wzmoc-niony nanocząstkami hydroksyapatytu), struktur o uporządkowanej charakterystyce włókien czy struktur cylindrycz-nych. Dodatkowo, możemy pokryć powłoką włóknistą różne kształty, np. protezy stawu biodrowego. Zespół pracuje również nad polimerowymi mikrocząstkami do embolizacji guzów nowotworowych. Mikrocząstki wykonane m.in. z polilaktydu znajdują zastosowanie w medycynie. Struktury te o ściśle określonych średnicach mogą być wykorzystywane do blokowania naczyń krwionośnych tkanek nowotworowych. Wprowadzenie mikrocząstek umożliwi redukcję wielkości guza lub jego całkowite usunięcie. Nasz Zespół z powodzeniem wdraża technologie oparte o nanocząstki do terapii antynowotworowej. W oparciu o wy-nalazki powstałe w naszym Laboratorium powstały dwa start-upy podejmujące tę tematykę. Działania firmy Nano-

mgr inż. Aleksandra Poniatowska mgr inż. Rafał Podgórski mgr inż. Piotr Kowalczyk

dyplomanci I i II stopnia - kilkunastu

Osoba do kontaktu: prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach ([email protected])

134



charska, G. Bubak, E. Drozd, E., T. Brynk, T. Ciach, Acta of Bioengineering and Biomechanics, 14 (1), pp. 39-44, 2012. if= 0,3

25. Chitosan-alginate injectable system in periodontal and peri-implant bone regeneration, In vivo studies on rat model, comparison with commercially available alloplastic material, M. Kucharska, M. Kowalczyk, W. Bojar, L. Koperski, T. Ciach, Materials of 24th European Conference on Biomaterials - Annual Conference of the European Society for Biomaterials, 2011

26. Influence of TCP content on chitosan agglomerated scaffold properties, M. Kucharska, K. Walenko, M. Lewan-dowska-Szumieł, T. Brynk, T. Ciach, Materials of 24th European Conference on Biomaterials - Annual Conference of the European Society for Biomaterials, 2011

27. Simple method of fabrication of hydrophobic coatings for polyurethanes, B. Butruk, P. Ziętek, T. Ciach, Central European Journal of Chemistry, 9 (6), pp. 1039-1045, 2011. if=1,2

28. Advanced trans-epithelial drug delivery devices, T. Ciach, A. Moscicka-Studzinska, Current Pharmaceutical Bio-technology, 12 (11), pp. 1752-1759, 2011. if=2,7

29. Buccal iontophoresis: An opportunity for drug delivery and metabolite monitoring, T. Ciach, A.Moscicka-Studzin-ska, Drug Discovery Today, 16 (7-8), pp. 361-366, 2011. if=6,6

Zgłoszone patenty i wdrożeniaPatenty

1. Zgłoszenie nr 395212, Biodegradowalny implant kostny, T. Ciach, M. Kucharska, M. Kowalczyk, W. Bojar, 2011.06.102. Zgłoszenie nr 398450, Sposób otrzymywania nanocząstek polisacharydowych, T. Ciach, I. Wasiak, 2012.03.14, pa-

tent już przyznany, numer patentu 2213513. Zgłoszenie nr 400719, Biodegradowalny poliuretanowy implant zawierający paklitaksel oraz sposób otrzymywa-

nia biodegradowalnego poliuretanowego implantu zawierającego paklitaksel, M. Sobczak, T. Ciach, M. Andrzej-czyk, E. Olędzka, J. Kolmas, W. Kołodziejski, 2012.09.10

4. Zgłoszenie nr 404820, Sposób otrzymywania nanocząstek hydroksyapatytowych, T. Ciach, E.Duszyńska, M. Wo-jasiński, 2013.07.23

5. Zgłoszenie nr 405300, Nanocząstki polisacharydowe zawierające substancje aktywne, sposób ich wytwarzania oraz zastosowanie, T. Ciach, 2013.09.10

6. Zgłoszenie nr 392325, Uszczelnione protezy naczyń krwionośnych oraz sposób wytwarzania uszczelnionych pro-tez naczyń krwionośnych, T. Ciach, A. Szulc, 2010-09-06, patent przyznany, nr 218709

7. Zgłoszenie nr 391482, Sposób otrzymywania produktu inżynierii tkankowej do rekonstrukcji i regeneracji tkanki kostnej i produkt inżynierii tkankowej, M. Lewandowska-Szumieł, J. Wójtowicz, T. Ciach, S. Słomkowski, S. So-snowski, 2010-06-11, patent przyznany, nr 223475

9. Document Cytotoxicity evaluation and crystallochemical analysis of a novel and commercially available bone substitute material, W. Bojar, T. Ciach, M. Kucharska, I. Bubko, E.L. Anuszewska, Advances in Clinical and Experi-mental Medicine, 24 (3), pp. 511-516, 2015

10. Extreme ultraviolet (EUV) surface modification of polytetrafluoroethylene (PTFE) for control of biocompatibility, I.U. Ahad, B. Butruk, M. Ayele, M., H. Fiedorowicz, T. Ciach, D. Brabazon, Nuclear Instruments and Methods in Phy-sics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, 2014. if=1,3

11. Bone regeneration potential of the new chitosan-based alloplastic biomaterial, W. Bojar, M. Kucharska, T. Ciach, Z. Jastrzębski, M. Szałwiński, Journal of Biomaterials Applications. 28 (7), pp. 1060-1068, 2014. if=2,6

12. Liquid perfluorochemical-supported hybrid cell culture system for proliferation of chondrocytes on fibrous poly-lactide scaffolds, M. Pilarek, I. Grabowska, I. Senderek, K. Janczyk-Ilach, T. Ciach, Bioprocess and Biosystems Engi-neering, 37 (9), pp. 1707-1715, 2014. if=1,9

13. Surface modification of polymers for biocompatibility via exposure to extreme ultraviolet radiation, U.l. Ahad, A. Bartnik, H. Fiedorowicz, T. Ciach, D Brabazon, Journal of Biomedical

14. Comparative studies of electrospinning and solution blow spinning processes for the production of nanofibrous poly(L-Lactic Acid) materials for biomedical engineering, M. Wojasiński, M. Pilarek, T. Ciach, Polish Journal of Che-mical Technology, 16 (2), pp. 43-50, 2014. if=0,4

15. Dextran/Albumin hydrogel sealant for Dacron® vascular prosthesis A. Lisman, B. Butruk, I. Wasiak, T.Ciach, Jour-nal of Biomaterials Applications, 28 (9), pp. 1386-1396, 2014. if=2,6

16. Surface endothelialization of polyurethanes, B. Butruk, P. Bąbik, B. Marczak, T. Ciach, Procedia Engineering, 59, pp. 126-132, 2013

17. Biodegradable polylactide (PLA) fiber mats containing Al2O3-Ag nanopowder prepared by electrospinning tech-nique - Antibacterial properties, P. Kurtycz, E. Karwowska, T. Ciach, A. Olszyna, A. Kunicki, Fibers and Polymers, 14(8), pp. 1248-1253, 2013. if=1

18. Electrospun poly(L-lactic)acid/nanoalumina (PLA/Al2O3) composite fiber mats with potential biomedical applica-tion - Investigation of cytotoxicity, P. Kurtycz, T. Ciach, A. Olszyna, K. Nowak, E. Anuszewska, Fibers and Polymers, 14 (4), pp. 578-583, 2013. if=1

19. Polyvinylpyrrolidone-based coatings for polyurethanes - The effect of reagent concentration on their chosen physical properties, B. Butruk, M. Trzaskowski, T. Ciach, Chemical and Process Engineering - Inzynieria Chemiczna i Procesowa, 33 (4), pp. 563-571, 2012. if=0,7

20. Encapsulation of chondrocytes in hydrogel systems effect of chitosan viscosity and microcapsule shape, I. Wa-siak, T. Ciach, Chemical and Process Engineering - Inzynieria Chemiczna i Procesowa, 33 (4), pp. 529-538, 2012. if=0,7

21. Fabrication of in-situ foamed chitosan/β-TCP scaffolds for bone tissue engineering application, M. Kucharska, B. Butruk, K. Walenko, T. Brynk, T. Ciach, Materials Letters, 85, pp. 124-127, 2012. if=2,2

22. Mathematical modelling of buccal iontophoretic drug delivery system, A. Moscicka-Studzinska, T. Ciach, Chemi-cal Engineering Science, 80, pp. 182-187, 2012. if= 2,4

23. Fabrication of biocompatible hydrogel coatings for implantable medical devices using Fenton-type reaction, B. Butruk, M. Trzaskowski, T. Ciach, Materials Science and Engineering C, 32 (6), pp. 1601-1609, 2012. if= 2,4

24. Formation and preclinical evaluation of a new Alloplastic injectable bone substitute material, W. Bojar, M. Ku-

136




Visiting professor Shinji Sakai z University of Osaka (2015r.) Współpraca z Prof. Mng Chien Yang z National Taiwan University of Science and Technology (zawarta umowa w ra-mach grantu, 2015- trwa)


Współpraca z producentem sprzętu medycznego BALTON (brak formalnej umowy) Współpraca z firmą biotechnologiczna Biovico (zawarta umowa z ramach grantu, zawarta umowa licencyjna) Współpraca z American Heart of Poland (brak formalnej umowy)

Współpraca ze szpitalami i uniwersytatmi medycznymi

Współpraca z American Heart of Poland, sieć szpitali kardiologicznych, ośrodki badań na zwierzętach (umowa), dr Paweł Buszman.Samodzielny Publiczny Centralny Szpital Kliniczny, W-wa, Ul. Banacha, współpraca bezpośrednia z kilkoma lekarza-mi, kardiolodzy, ortopedzi, urolodzy, transplantolodzy.Śląskie Centrum Chorób Serca, prof. M. Zębala, dr W. Karolak, złożony wspólny grant ERC.Centrum medyczne UHN Toronto, dr. M. Cypel, badania przedkliniczne nad przeszczepami płuc.Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc - Prof. Ewa Augustynowicz-KopećWojewódzki Zespół Zakładów Opieki Zdrowotnej Centrum Leczenia Chorób Płuc i Rehabilitacji w Łodzi

prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach OPUS, NCN Investigation of methods of forming biocompatible coatings on metallic surfaces.

prof. nzw. Dr hab. inż. Tomasz Ciach - kierownik części realizowanej na PW

POIR, NCBiR Innovative polymer composites for filling bone defects. INPOLYBOND

prof. nzw. dr. hab. inż. Tomasz Ciach POIR, NCBIR Badania przedkliniczne i kliniczne innowacyjnych nanoformulacji le-ków przeciwnowotworowych

Założone spółki typu spinoffNanoVelos S.A. - system dostarczania leków przeciwnowotworowych NanoThea S.A. - nanocząstki do diagnostyki nowotworów NanoSanguis S.A. - preparaty krwiozastępcze

Aktualnie realizowane granty i projekty

Kierownik Nazwa Grantu Nazwa Grantu - temat

prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach - kierownik części realizowanej na PW

PBS, NCBiR Nanometric polysaccharide system for 5-fluorouracil delivery in targe-ted anticancer therapy

prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Ciach Grant Polsko-Tajwański, NCBiR Surface modification of polyuretha-ne vascular graft

mgr inż. Paulina Trzaskowska Preludium, NCN Modification and endothelialization of metal surfaces

mgr inż. Ilona Łojszczyk Preludium, NCN Study on hemocompatibility of mo-dified polymer surfaces

8. Zgłoszenie nr 409231, Sposób wytwarzania gwoździ śródszpikowych z chitozanu do leczenia złamań kości dłu-gich, T. Ciach, J. Deszczyński, J.M. Deszczyński, T. Mitek, Ł. Nagraba, A. Stolarczyk, 2014-08-21

Wdrożenia

1. Opracowanie i wdrożenie technologia pokrywania stentów wieńcowych warstwą polimeru wydzielającą leki - Balton Sp. z o.o., Warszawa

2. Metoda pokrywania cewników moczowych nanowarstwą polimeru o wysokiej biozgodności – Galmed, Bydgoszcz

138



Charakterystyka uczestnikaLaboratoria zorganizowane/sprzęt:

SEM Phenom™ Mikroskopy optyczne Sterylny clean-room do pracy z komórkami Mikroskop fluorescencyjny Nikon H600L, Czytnik płytek UV-VIS Epoch, BioTek mikroskop konfokalny LSM880, Zeiss goniometr DSA100, Krüss Sterylny pokój do pracy z krwią i komórkami ludzkimiAnalizator krwi Siemens CA 620 Malvern ZetaSizer ZS Nano NanoSight NS300 z laserami 488 i 532 Spektrofotometr FTIR Nicolet Thermo SPR Sensiq rezonans plazmonowySpektrofluorymetr Tecan Spark 10M ZMorph3D – fabrykator 3D wraz z maszyną do wytwarzania filamentów HPLC

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Kultury Komórkowe i Tkankowe Roślin i Zwierząt - laboratorium Hodowle Komórkowe - wykład i laboratorium Nanotechnologia - wykład i laboratorium Inżynieria Biomedyczna - wykład i laboratorium Laboratorium Bioprocesów - laboratorium Farmakologia i systemy podawania leków - wykład Implantable Medical Devices - wykład


Potrzeby grupyDostęp do zaawansowanego sprzętu pomiarowego (np. wysokorozdzielczy SEM, maszyny do badań wytrzymałościo-wych) Możliwość komunikacji z innymi grupami badawczymi, zawarcie współpracy Możliwość występowania o wspólne granty interdyscyplinarne i prowadzenia wspólnych badań

141http://www.aerolab.ichip.pw.edu.pl/

Prof. Arkadiusz MoskalLaboratorium Mechaniki Aerozoli (AEROLAB)

Zespółdr hab. inż. Arkadiusz Moskal, prof. PW – kierownik zespołu

dr hab. inż. Łukasz Makowskidr inż. Agata Penconekdr inż. Rafał Przekopmgr inż. Agata Dorosz - doktorantmgr inż. Łukasz Żywczyk - doktorant

Osoba do kontaktu: dr hab. inż. Arkadiusz Moskal, prof. PW ([email protected])

Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowejul. Waryńskiego 1, 00-645 Warszawa

tel. 48 22 234 63 69

142



Publikacje1. Penconek, A., Jackiewicz, A., Moskal, A., Penetration of Diesel Exhaust Particles (DEPs) through Fibrous Filters

Produces Using Melt-Blow Technology, KONA Powder and Particles Journal, 32, 2015, 184-1952. Zywczyk, Ł., Moskal A., Modelling of deposition of flexible fractal-like aggregates on cylindrical fibre in continu-

um regime, Journal of Aerosol Science, 81, 2015, 75-893. Mazela, J., Chmura, K., Kulza, M., Henderson, C., Gregory, T.J., Moskal, A., Sosnowski, T.R., Florek, E., Kramer, L.,

Keszler, M., Aerosolized albuterol sulfate delivery under neonatal ventilatory conditions: In vitro evaluation of a novel ventilator circuit patient interface connector, Journal of Aerosol Medicine and Pulmonary Drug Delivery 27 (1), 2014, 58-65

4. Penconek A., Moskal A., Wpływ zawartości mucyn w śluzie na dyfuzję agregatów sadzy, Inżynieria i Aparatura Chemiczna 4, 2014, 282-284

5. Przekop, R., Gradoń, L., Effect of particle and fiber size on the morphology of deposits in fibrous filters, Internatio-nal Journal for Numerical Methods in Fluids 76 (10), 2014, 779-788

6. Penconek, A., Drążyk, P., Moskal, A., Penetration of diesel exhaust particles through commercially available dust half masks, Annals of Occupational Hygiene 57(3), 2013, 360-373

7. Penconek, A., Moskal, A., Deposition of diesel exhaust particles from various fuels in a cast of human respiratory system under two breathing patterns, Journal Of Aerosol Science 63, 2013, 48-59

8. Penconek, A., Zgiet, B., Sosnowski, T.R., Moskal, A Filtering of DEP (diesel exhaust particles) in fibrous filters, Chemical Engineering Transactions 32, 2013, 1987-1992

9. Penconek A., Lasota M., Moskal A., Badanie dyfuzji agregatów sadzy (DEP) w warstwie śluzu, Inżynieria i Apara-tura Chemiczna 6, 2013, 550 – 552

AEROLAB prowadzi również prace nad wpływem morfologii cząstek aerozolowych na komórki dróg oddechowych człowieka, ze szczególnym uwzględnieniem cząstek o właściwościach toksycznych obecnych w atmosferze w wyniku niekompletnego spalania mieszanki paliwowej wprowadzanej do silnika diesla. W Laboratorium prowadzi się również badania nad wpływem aerozoli antropogenicznych na właściwości reologiczne płynów tiksotropowych, do jakich należy śluz wyścielający ludzkie drogi oddechowe.Oprócz badań in vitro na szeroką skalę prowadzone są badania modelowe in silico, które stanowią niezbędne uzupeł-nienie następujących obszarów poznawczych:• Depozycja leku w oskrzelikach oraz pęcherzykach płucnych;• Depozycja leku w rurkach dotchawiczych w zależności od natężenia przepływu powietrza i parametrów kon-

strukcyjnych rurek;• Stopień aerozolizacji leku w inhalatorze;• Optymalizacja konstrukcji inhalatora.

TematykaW Laboratorium prowadzone są prace mające na celu analizę wpływu kształtu, wielkości, składu, źródła pochodzenia cząstek aerozolowych na ich obecność i zachowanie się w środowisku zarówno zewnętrznym, jak i wewnątrz orga-nizmu. Do analiz wykorzystywane jest modelowanie matematyczne oraz empiryczne pomiary w układach odzwier-ciedlających rzeczywistość. Poruszana problematyka dotyczy aspektów toksykologicznych, terapeutycznych, zwią-zanych z bezpieczeństwem pracy i ochroną zdrowia Wykorzystując modele dróg oddechowych, górnych i dolnych, określane są obszary wzmożonej depozycji cząstek o właściwościach terapeutycznych, jak również o właściwościach toksycznych.

Rys. 1 Krzywe oddechowe Rys. 2 Rozkład depozycji leku w modelu 7 generacji dróg oddechowych dla zdrowego człowieka.

Praca magisterska Huong Q Nguyen

Rys. 3 Depozycji agregatów sadzy w modelu górnych dróg oddechowych dla: a) wzmożonego wysiłku, b) spokojnego oddechu.

Praca magisterska Ni Orłowskiej

Rys. 4 Lepkość pozorna śluzu o różnej zawartości mucyn i pH przed dodaniem agregatów sadzy (DEP) (rys. lewy) i po dodaniu agregatów (rys. prawy)

144




Kierownik Nazwa Grantu Nazwa Grantu - temat Termin zakończenia

dr hab. inż. Łukasz Makowski OPUS, NCN

Symulacje wielkowirowe złożonych procesów che-micznych przebiegających w reaktorach zderzenio-wych

19.02.2017

dr hab. inż. Arkadiusz Moskal, prof. PW OPU, NCN Wpływ nanostruktur na procesy transportowe

w płynach biologicznych wrzesień, 2019

Potrzeby grupyDostęp do zaawansowanego sprzętu pomiarowego (np. wysokorozdzielczy SEM, maszyny do badań wytrzymałościo-wych) Możliwość komunikacji z innymi grupami badawczymi, zawarcie współpracy Możliwość występowania o wspólne granty interdyscyplinarne i prowadzenia wspólnych badań

Preferowane sposoby komunikacjiMail, spotkania

10. Przekop, R., Gradoń, L., Effect of particles and fiber size on the morphology of deposits in fibrous filters, AIP Con-ference Proceedings 1558, 2013, 82-85

11. Makowski, Ł., Orciuch, W., Bałdyga, J., “Large eddy simulations of mixing effects on the course of precipitation process”, Chemical Engineering Science 77, 2012, 85-94

12. Makowski, Ł., Orciuch, W., Bałdyga, J., Zastosowanie modeli wielkowirowych do symulacji przebiegu precypitacji siarczanu baru w reaktorach zderzeniowych, Inżynieria i Aparatura Chemiczna 6, 2012, 352-353

13. Moskal, A.; Sosnowski, T. R, Computational fluid dynamics (CFD) and direct visualization studies of aerosol release from two cyclohaler-type dry powder inhalers, Journal Of Drug Delivery Science And Technology 22(2), 2012, 161-165

14. Moskal, A., Przepływy w organizmie człowieka. Wstęp do biomechaniki płynów. Warszawa, 2012, Wydział Inży-nierii Chemicznej i Procesowej

15. Orciuch, W., Makowski, Ł., Moskal, A., Gradoń, L., “Evolution of the droplet size distribution during a two-phase flow through a porous media: Population balance studies”, Chemical Engineering Science 68, 2012, 227-235

16. Penconek, A., Odziomek, M., Niedzielska, A., Moskal, A., Delivery Of Nebulised Drugs Using Endotracheal Tube, Chemical And Process Engineering-Inzynieria Chemiczna I Procesowa 33(4), 2012, 689-696

17. Sztuk, E., Przekop, R., Gradoń, L., Brownian dynamics for calculation of the single fiber deposition efficiency of submicron particles, Chemical and Process Engineering 33 (2), 2012, 279-290

18. Żywczyk, L.; Moskal, A, Modeling of the influence of tissue mechanical properties on the process of aerosol par-ticles deposition in a model of human alveolus, Journal Of Drug Delivery Science And Technology 22(2), 2012, 153-159

19. Makowski, Ł., Bałdyga, J., “Large Eddy Simulation of mixing effects on the course of parallel chemical reactions and comparison with k-epsilon modeling”, Chemical Engineering & Processing 50, 2011, 1035-1040

20. Makowski, Ł., Orciuch, W., “Local distributions of fluid velocity and tracer concentration in a tank reactor”, Che-mical and Process Engineering - Inżynieria Chemiczna i Procesowa 32, 2011, 33-40

21. Penconek, A., Moskal, A., Przed czym (nie) chroni półmaska przeciwpyłowa? Inżynieria i Aparatura Chemiczna 5, 2011, 86-87

22. Przekop, R., Gradoń, L., Non-steady-state aerosol filtration in nanostructured fibrous media, Phylosophical Tran-saction of the Royal Society A: Mathemathical, Physical and Engineering Sciences 369 (1945), 2011, 2476-2484

23. Przekop, R., Oxygen transport in human alveolar sacs, Chemical Engineering Transactions 24, 2011, 565-57024. Szwast, M., Moskal, A., Piatkiewicz, W., CFD modelling of rotary blood pump, International Journal of Artificial

Organs 34(8), 2011, 702-702

147

Prof. Tomasz SosnowskiBioinżynierii Układu Oddechowego (Respi-Lab)

Zespółprof. dr hab. inż. Tomasz Sosnowski – kierownik zespołu ([email protected])

Dr inż. Marcin OdziomekMgr inż. Katarzyna JabłczyńskaMgr inż. Katarzyna Kramek-Romanowska

dyplomanci - 5

Wydział Inżynierii Chemicznej i ProcesowejKatedra Inżynierii Procesów Zintegrowanych

ul. Waryńskiego 1, 00-645 Warszawa

146

Charakterystyka uczestnikaLaboratoria zorganizowane/sprzęt :

Laboratorium Inżynierii Układów Biologicznych (168, gmach WICHiP)Spektrofotometr, wiskozymetr rotacyjny, kołyska laboratoryjna, komora laminarna, cieplarka, autoklaw, wagi anali-tyczne, wirówki laboratoryjne, suszarki, łaźnie wodne, pompy perystaltyczne, mieszadła magnetyczne z płytą przy-stosowaną do pracy w wodzie; pH metry, konduktometry, mikroskopy świetlne zwykłe i odwrócone;

Laboratorium Mechaniki Aerozoli (026, gmach WICHiP)Spektrometr (zakres pomiarowy 5 – 640 nm), optyczny licznik cząstek, generator przepływu nieustalonego, generator rzeczywistych agregatów sadzy – silnik diesla, przepływomierze, manometry, tachometry

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach oraz poza PW:Wykład z Inżynierii Chemicznej i Procesowej na Wydziale Chemicznym PW (dr hab. inż. Arkadiusz Moskal, prof. PW)Wykład Wprowadzenie do Biomechaniki Przepływów (dr hab. inż. Arkadiusz Moskal, prof. PW)Wykład Procesy Oczyszczania Gazów i Cieczy w przemyśle farmaceutycznym (dr hab. inż. Arkadiusz Moskal, prof. PW)Wykład pt. Regulacja i Sterowanie (dr hab. inż. Łukasz Makowski)Wykład Wstęp do Obliczeniowej Mechaniki Płynów (dr hab. inż. Łukasz Makowski)Ćwiczenia Podstawy Mechaniki Płynów oraz Grafika Inżynierska (dr hab. inż. Łukasz Makowski)projekt Procesy rozdzielania w biotechnologii (dr inż. Agata Penconek)

WYKŁADY ZEWNĘTRZNE w ramach:Uniwersytetu Trzeciego Wieku (Politechnika Warszawska, Podkowa Leśna, Wilanów) Warszawskiego Festiwalu Nauki

148


149

Publikacje1. Pirożyński M., Sosnowski T.R. (2016). Inhalation devices: from basic science to practical use, innovative vs generic

products. Exp. Opin. Drug Del. doi: 10.1080/17425247.2016.11987742. Sosnowski T.R., Kubski P., Wojciechowski K. (2016). New experimental model of pulmonary surfactant for biophy-

sical studies. Coll. Surfaces A: Physicochem. Eng Aspects. doi:10.1016/j.colsurfa.2016.06.044 3. Sosnowski T.R., Kramek-Romanowska K. (2016). Predicted deposition of e-cigarette aerosol in the human lungs.

J. Aerosol Med. Pulm. Drug Del. 29(3): 299-3094. Sosnowski T.R. (2016). Selected engineering and physicochemical aspects of systemic drug delivery by inhalation.

Current Pharm. Design 22 (17), 2453 – 24625. Kondej D., Sosnowski T.R. (2016). Effect of clay nanoparticles on model lung surfactant: a potential marker of ha-

zard from nanoaerosol inhalation. Env. Sci. Pollut. Res. 23, 4660-46696. Rapiejko P., Sosnowski T.R., Sova J., Jurkiewicz D. (2015). Deposition of intranasal glucocorticoids – preliminary

study. Otolaryngol. Pol. 69(6): 30-387. Broniarz-Press L., Sosnowski T.R., Matuszak M., Ochowiak M., Jabłczyńska K. (2015). The effect of shear and exten-

sional viscosities on atomization of Newtonian and non-Newtonian fluids in ultrasonic inhaler. Int. J. Pharmaceu-tics 485, 41–49

8. Jabłczyńska K., Janczewska M., Kulikowska A., Sosnowski T.R. (2015). Preparation and characterization of bio-compatible polymer particles as potential nanocarriers for inhalation therapy. Int J. Polymer Sci. 2015, article ID: 763020 (8 pages)

9. Kramek-Romanowska K., Odziomek M., Sosnowski T.R.(2015). Dynamic tensiometry studies on interactions of novel therapeutic inhalable powders with model pulmonary surfactant at the air-water interface. Coll. Surfaces A: Physicochem. Eng Aspects 480, 149-158

10. Odziomek M., Sosnowski T.R., Gradoń L. (2015). The influence of Functional Carrier Particles (FCPs) on the mo-lecular transport rate through the reconstructed bronchial mucus - in vitro studies. Transp. Porous Media 106, 439-454

11. Sosnowski T.R (2015). Nanosized and nanostructured particles in pulmonary drug delivery. J. Nanosci. Nanotech-nol. 15, 3476-3487. 283

12. Gradoń L., Sosnowski T.R. (2014). Formation of particles for dry powder inhalers. Adv. Powder Technol. 25, 43-5513. Mazela J., Chmura K., Kulza M., Henderson C., Gregory T.J., Moskal A., Sosnowski T.R., Florek E., Kramer L., Keszler

M. (2014). Aerosolized albuterol sulfate delivery under neonatal ventilatory conditions: in vitro evaluation of a novel ventilator circuit patient interface connector. J. Aerosol Med. Pulm. Drug Del. 27, 58-65

14. Sosnowski T.R., Giżyńska K., Żywczyk Ł. (2014). Fluidization and break-up of powder particle aggregates during constant and pulsating flow in converging nozzles. Coll. Surfaces A: Physicochem. Eng Aspects 441, 905– 911

15. Kondej D., Sosnowski T.R. (2013). Alteration of biophysical activity of pulmonary surfactant by aluminosilicate nanoparticles. Inhalation Toxicol. 25(2), 77-83

16. Sosnowski T.R., Kurowska A., Butruk B., Jabłczyńska K. Spraying of cell colloids in medical atomizers. Chem. Eng. Transact. 32, 2257-2262

TematykaWytwarzanie i charakterystyka cząstek funkcjonalnych o potencjalnym zastosowaniu jako nośniki leków inhala-cyjnych Badania obejmują projektowanie, a następnie otrzymywanie i charakterystykę cząstek proszków o pożądanych wła-ściwościach aerodynamicznych oraz zadanych właściwościach fizykochemicznych, pozwalających na ich dogodne dostarczenie do płuc drogą wziewną oraz wywołanie określonych efektów terapeutycznych związanych z ich specy-ficznym oddziaływaniem z płynami płucnymi

Badania i rozwój systemów technicznych wspomagających podawanie leków drogą inhalacyjnąAnaliza działania, modyfikacje oraz projektowanie nowych inhalatorów i układów inhalacyjnych (w tym rozwiązań dla terapii neonatologicznej). W badaniach wykorzystywane są techniki obliczeniowe CFD oraz pomiary doświadczalne

Właściwości fizykochemiczne surfaktantu płucnego i ich zmiany w obecności zanieczyszczeń lub leków aerozolo-wychBadania dotyczą pomiarów fizykochemicznych: dynamicznego napięcia powierzchniowego, reologii powierzchni ciecz--gaz oraz hydrodynamiki cienkich filmów cieczy w obecności składników surfaktantu płucnego (głównie fosfolipidów) w warunkach dynamicznych wymuszeń zmian wielkości powierzchni ciecz-gaz (model cyklu oddechowego). Analizowa-ne są zaburzenia tych własności pod wpływem wdychanych mikro- i nanocząstek pochodzenia aerozolowego

Właściwości fizykochemiczne i transportowe śluzu oskrzelowego oraz ich zmiany w obecności zanieczyszczeń lub leków aerozolowychBadania dotyczą pomiarów lepkości modelowego śluzu oskrzelowego oraz kinetyki transportu masy leków przez śluz w sytuacji oddziaływania ze strony cząstek mogących osadzać się w oskrzelach (w tym leków) oraz z uwzględnieniem stanów chorobowych (np. astma, mukowiscydoza, POChP)

Procesy powstawania aerozolu w elektronicznym papierosie i ich depozycji w układzie oddechowymBadania dotyczą pomiarów i modelowania procesu nukleacji kropel mgły oraz ich emisji z e-papierosa, penetracji do płuc i depozycji w układzie oddechowym oraz poza nim

Depozycja leków donosowych i pyłków w jamie nosaAnaliza depozycji kropel leków wytwarzanych z atomizerów donosowych w jamie nosa (badania in vitro z wyko-rzystaniem trójwymiarowego anatomicznego modelu nosa). Analiza depozycji pyłków alergizujących w jamie nosa (metodyka j.w.)

150


151

Potrzeby grupyMożliwość korzystania ze sprzętu badawczego nieosiągalnego na WIChiP PW, wspólne projekty, prace magisterskie, doktoraty

Preferowane sposoby komunikacjiMaile, spotkania

Dr med. Piotr Rapiejko, Klinika Otolaryngologii i Onkologii Laryngologicznej z Klinicznym Oddziałem Chirurgii Czasz-kowo-Szczękowo-Twarzowej, Wojskowy Instytut Medyczny w Warszawie


tensjometry: PAT 1-M, Kruss BP-2, waga Langmuira-Wilhemy’ego (KSV)analizatory aerozolu: Spraytec, Welas, farmakopealne impaktory kaskadowesuszarka rozpyłowa Buchi B-290chromatograf HPLC, spektrofluorymetr, spektrofotometry UV-VISwiskozymetr rotacyjny mikroskop SEM, mikroskopy biologiczne i powierzchnioweosprzęt do pomiarów aerozoli: pompy, przepływomierze, manometry, higrometry


Metody inżynierskie w zagadnieniach fizjologii - wykład

17. Odziomek M., Sosnowski T.R., Gradoń L. (2012) Conception, preparation and properties of functional carrier par-ticles for pulmonary drug delivery. Int J. Pharmaceutics 433, 51-59

18. Moskal A., Sosnowski T.R. (2012). Computational fluid dynamics (CFD) and direct visualization studies of aerosol release from two cyclohaler-type dry powder inhalers J. Drug Del. Sci. Tech. 22(2), 161-165

19. Sosnowski T.R., Koliński M., Gradoń L. (2012). Alteration of surface properties of dipalmitoyl phosphatidylcholine by benzo[a]pyrene: a model of pulmonary effects of diesel exhaust inhalation. J. Biomed. Nanotechnol. 8, 818-825

Aktualnie realizowane granty i projektySosnowski T.R. - NCN Opus: „Specyfika zjawisk fizykochemicznych i transportu masy w płynach układu oddechowego w obecności wdychanych mikro- i nanocząstek o złożonych właściwościach”Odziomek M. – NCN Sonata: „Dynamika zmian właściwości aerozoli emitowanych z elektronicznych papierosów i jej wpływ na przewidywaną depozycję w układzie oddechowym”Jabłczyńska K. - NCN Preludium: „Nanostrukturalne polisacharydowe mikrocząstki wziewne - otrzymywanie i wła-ściwości”


Współpraca z CIOP-PIB w Warszawie, Uniwersytetem Medycznym w Poznaniu, CMKP w Warszawie, Wojskowym Instytutem Medycznym w Warszawie, Politechniką Poznańską


Kontakt z firmami sektora farmaceutycznego (ekspertyzy, badania)

Współpracownicy z ośrodków medycznych:

Prof. dr hab. med. Michał Pirożyński, Centrum Alergologii, Pneumonologii i Medycyny Ratunkowej – Ośrodek Symu-lacji, CMKP w Warszawie Dr hab. med. Jan Mazela, Klinika Zakażeń Noworodka, Uniw. Medyczny im. K. Marcinkowskiego w Poznaniu



Prof. Halina Garbacz .................................................................................................................................................................................. 155

Grupa Nanometale

Prof. Wojciech Święszkowski ................................................................................................................................................................... 161

Grupa Biomateriały

155

Prof. Halina GarbaczGrupa Nanometale

Zespółprof. nzw. dr hab. inż. Halina Garbacz – kierownik zespołu

dr inż. Krzysztof Topolskimgr inż. Piotr Kwaśniakmgr inż. M.Zwolińskamgr inż. J.Puramgr inż. Agata Sotniczukmgr inż. Donata Kuczyńskamgr inż. Dorota Kubacka

dyplomanci - 2

Osoba do kontaktu: prof. nzw. dr hab. inż. Halina Garbacz ([email protected])

Wydział Inżynierii MateriałowejZakład Projektowania Materiałówul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa

156 157


8. M. Zwolińska, A. Sotniczuk, K. Topolski, A. Królikowski, H. Garbacz, The influence of deformation the corrosion resistance of Titanium grade2, Solid State Phenomena, 227 (2015) 27-30

9. P. Kwasniak, J. Pura, M. Zwolińska, P. Wieciński, H. Skarżyński, L. Olszewski, J. Marczak, H. Garbacz, K.J. Kurzy-dłowski, Laser and chemical surface modifications of titanium grade 2 for medical application, APPLIED SURFACE SCIENCE, 336 (2015) 267-273

10. P. Kwaśniak, H. Garbacz, Clustering of O-X(Ag, Al, Ga, Sn, Sc, Zn, Zr) point defects in hexagonal Ti: formation mech-anism and ductility variations, Materials Chemistry and Physics, 154 (2015) 137-143

11. K. Topolski, P. Wieciński, Z. Szulc, A. Gałka, H. Garbacz, Progress in the characterization of explosively joined Ti/Ni bimetals, Materials and Design, 63 (2014) 479-487

12. P. Kwaśniak, P. Muzyk, H. Garbacz, K.J.Kurzydłowski, Plasticity of hexagonal systems: Split slip modes and inverse Peierlsrelation in alpha –Ti, Physical Review B 89 (2014) 144105.

13. P. Wieciński, J. Smolik, H. Garbacz, K.J. Kurzydłowski, Erosion resistance of the nanostructured Cr/CrN multilayer coatings on Ti6Al4V alloy, Vacuum, 107 (2014) 277-283

14. M. Zwolińska, K. Załęgowski, A.Roguska, H.Garbacz, K.J.Kurzydłowski, Anodic polarization of nanocrystalline ti-tanium, Journal of Solid State Electrochemistry, 18, Issue 11 (2014) 3091-3097

15. P. Wieciński, J. Smolik, H.Garbacz, K.J. Kurzydłowski, Failure and deformation mechanisms during indentation in nanostructured Cr/CrNmulitilayer coatings, Surface and Coatings Technology, 240 (2014) 23-31

16. P. Kwaśniak, H. Garbacz, K.J.Kurzydłowski ,Influence of oxygen content on the mechanical properties of hexago-nal Ti - first principles calculations, Materials Science & Engineering A, A 590 (2014) 74-79

17. K. Topolski, W. Pachla, H. Garbacz, Progress in hydrostatic extrusion of titanium, J. Mater. Sci, 48 (2013) 4543-454818. P. Kwaśniak, M. Muzyk, H. Garbacz, K.J. Kurzydłowski, Influence of C, H, N, O interstitial atoms on deformation

mechanism in titanium – first principles calculations of generalized stacking fault energy, Materials Letters 94 (2013) 92-94

19. K. Topolski, P. Wieciński, H. Garbacz, W. Pachla, K.J. Kurzydłowski, Mechanical Properties of Nanocrystalline Tita-nium Fabricated by Hydrostatic Extrusion, Archives of Metallurgy and Materials, 57 (2012) 863 – 867

Patenty1. Method for obtaining semi-finished platinum-rhenium alloy, involves placing platinum-rhenium compacts in

thin-walled capsule after initial consolidation of compressed powders, pumping air, followed by sealing capsule tightly, Patent Number(s): PL401256-A1

2. Method for obtaining semi-finished palladium-rhenium alloy, involves placing palladium-rhenium compacts in thin-walled capsule after initial consolidation of compressed powders, pumping air, followed by sealing capsule tightly, Patent Number(s): PL401221-A1

TematykaW zespole prowadzone są badania, dotyczące otrzymywania metali o strukturze nanokrystalicznej. Jednym z ważnych obszarów badawczych grupy jest charakterystyka właściwości nanokrystalicznego tytanu otrzymanego na drodze dużego odkształcenia plastycznego, pod kątem jego zastosowań w bioinżynierii. Realizowane prace obejmują analizę właściwości mechanicznych, w tym statyczne próby rozciągania i badania zmęczeniowe, a także testy zużyciowe oraz analizę odporności korozyjnej nanokrystalicznego tytanu w środowiskach symulujących warunki panujące w ludzkim organizmie. W skład wykonywanych testów korozyjnych wchodzą pomiary impedancyjne oraz potencjodynamiczne. Wyniki badań wskazują, że nanokrystaliczny tytan może stanowić korzystną alternatywę dla dotychczas szeroko stosowanego na implanty,stopu Ti6Al4V o mniejszej biozgodności.Grupa ma doświadczenie poparte licznymi publikacjami w zakresie charakteryzowania powierzchni metali oraz ich struktury, a także dysponuje aparaturą niezbędną do badań w tym obszarze (profilometr optyczny, SEM, AFM, TEM). W zakresie zainteresowań naukowych zespołu są również badania, dotyczącemodyfikacji topografii powierzchni Ti, ukierunkowane na poprawę adhezji implantów oraz przyspieszenie procesu osteointegracji. Efekt ten jest osiągany poprzez zastosowanie hybrydowych obróbek powierzchniowych, będących połączeniem metod mechanicznych, che-micznych i przy użyciu lasera. Proces miejscowej modyfikacji topografii powierzchni tytanu Grade 2 wykorzystywany jest do projektowania implantów kosteczek słuchowych.Empiryczna działalność grupy poszerzona jest o badania stopów beta Ti o niskim module Younga w oparciu o modelo-wanie wpływu składnikowych stopowych na właściwości sprężyste wybranych materiałów.

Publikacje1. D.Kuczyńska, P.Kwaśniak, J.Marczak, J.Bonarski, J.Smolik, H.Garbacz, Laser surface treatment and the resultant

hierarchical topography of Ti grade 2 for biomedical application, Applied Surface Science, 390 (2016) 560-5692. K.Topolski, T.Brynk, H.Garbacz,Elastic modulus of nanocrystalline titanium evaluated by cyclic tensile method,

Archives of Civil and Mechanical Engineering, 16 (2016) 927-9343. K.Topolski, Z.Szulc, H.Garbacz, Microstructure and Properties of the Ti6Al4V/Inconel 625 Bimetal Obtained by

Explosive Joining, Journal of Materials Engineering and Performance, 25 (8) (2016) 3231-32374. P. Kwaśniak, H.Garbacz, K.J.Kurzydłowski, Solid solution strengthening of hexagonal titanium alloys: Restoring

forces and stacking faults calculated from first principles, ActaMaterialia, 102 (2016) 304-3145. P.Żywicki, D.H.Ping, T.Abe, H.Garbacz, Y.Yamabe-Mitarai, K.J.Kurzydłowski, Effect of Pd addition on the micro-

structure of Ti-30Nb alloy, Metals and Materials, V. 21, No. 4 (2015) 617- 6226. P.Wieciński, J.Smolik, H.Garbacz, K.J.Kurzydłowski, Thermal stability and corrosion resistance of Cr/CrN multilay-

er coatings on Ti6Al4V alloy, Solid State Phenomena, 237 (2015) 47-537. R.Sitek, J.Kaminski, M.Spychalski, H.Garbacz, W.Pachla, K.J.Kurzydlowski, , Hydrostatic Extrusion and Nano-Hard-

ness of Nanocrystalline Grade 2 Titanium, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Volume 15, Number 7, July 2015, pp. 4992-4998(7)

158 159


Potrzeby grupyRozszerzenie tematyki badawczej i bardziej kompleksowe podejście do rozwiązywanych problemów z obszaru bioin-żynierii, w tym: wspólne publikacje i projekty, np.: materiały metaliczne do zastosowań w implantologiiWspółpraca naukowa w zakresie powiązanych tematycznie badańMożliwość korzystania ze sprzętu badawczego nieosiągalnego na WIMWspólne prace dyplomowe

Australia, University of Wollongong, Faculty of Engineering & Information Sciences Francja, DEN-Service de Recherches de Métallurgie Physique, CEA, Université Paris-Saclay, Instytut Chemii FizycznejInstytut Technologii I Eksploatacji w RadomiuInstytut Wysokich Ciśnień PANPolitechnika ŚląskaInstytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN w KrakowiePolitechnika RzeszowskaAGH


WSK RzeszówEle-DriveCo Sp. Z o. o.Mennica Metale Szlachetne S.A.

Współpraca z partnerami medycznymi

Centrum Mowy i SłuchuInstytut Fizjologii i Patologii Słuch

Preferowane sposoby komunikacjiMaile i spotkania

Aktualnie realizowane granty i projektyPBS 178 202 NCBiR pt.”Modelowanie właściwości powłok wielowarstwowych w aspekcie wybranych parametrów ich budowy wraz z weryfikacją technologiczną, termin zakończenia 2016 r.Innotech nr IN/31/158446/NCBR/12 pt.”Opracowanie nowych technologii urządzeń wszczepialnych wspomagających procesy słyszenia”, termin zakończenia 2016 r.STRATEGMED1/248664/7/NCBR/2014 pt: „Zintegrowany system narzędzi do diagnostyki i telerehabilitacji schorzeń narządów zmysłów (słuchu, mowy, równowagi, powonienia) – INNOSENSE”, termin zakończenia 2017 r.

3. Platinum alloy preparation method, involves subjecting palladium and rhenium into melting, casting and powder metallurgy processes to obtain platinum alloy, and adding palladium, rhenium and impurities to platinum, Patent Number(s): PL397092-A1

4. Platinum alloy preparation method, involves obtaining platinum alloy by melting and casting metal powder that contains platinum, rhenium and unavoidable impurities, where content of rhenium is in specific range, Patent Number(s): PL397093-A1

5. Platinum alloy, is prepared by melting and casting of metal powder that contains platinum, rhodium, palladium and rhenium, Patent Number(s): PL397094-A1

6. Platinum alloy preparation method, involves subjecting palladium and rhenium into melting, casting and pow-der metallurgy processes to obtain platinum alloy, and adding palladium, rhenium and impurities to gold, Patent Number(s): PL397096-A1

7. Platinum alloy preparation method, involves obtaining platinum alloy by melting and casting metal that con-tains platinum, rhenium and unavoidable impurities, where weight percent of rhenium is in specific range, Patent Number(s): PL397091-A1

8. Method for preparation of nanocrystalline titanium, involves passing rod through opening into rolling mill such that passing reduction in transverse cross-section of cold material is carried out with wire, Patent Number: PL410546-A1


Japonia, National Institute for Material Science

161160 http://bio.materials.pl/

Prof. Wojciech ŚwięszkowskiGrupa Biomateriały

Zespółprof. nzw. dr hab. inż. Wojciech Święszkowski – kierownik zespołu

dr inż. Monika Bildr inż. Ida Dulińska-Molakdr inż. Jakub Jaroszewiczdr inż. Emilia Choińskadr inż. Marcin Heljakdr inż. Ewa Kijeńskamgr inż. Joanna Idaszekmgr inż. Bartłomiej Wysockimgr inż. Adrian Chlandamgr Katarzyna Zalewska-Wierzbickamgr inż. Nehar Celikkin

Wydział Inżynierii MateriałowejZakład Projektowania Materiałówul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa


skaningowe i transmisyjne mikroskopy elektronowe z przystawką EDSmikroskop sił atomowychprofilometr optycznytwardościomierze do pomiarów od skali makro do nanosprzęt do elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej oraz pomiarów potencjo dynamicznychukład do analizy odporności korozyjnej w różnych środowiskachmaszyny wytrzymałościowetribotester

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Nanomateriały – wykład na II stopniu studiówMetody otrzymywania nanokrystalicznego tytanu – wykład na II stopniu studiów

162 163


http://bio.materials.pl/

Publikacje1. Kijeńska, E., Prabhakaran, M.P., Swieszkowski, W., Kurzydlowski, K.J., Ramakrishna, S.: Electrospun bio-composite

P(LLA-CL)/collagen I/collagen III scaffolds for nerve tissue engineering (2012) Journal of Biomedical Materials Re-search - Part B Applied Biomaterials, 100 B (4), pp. 1093-1102

2. Hasan, A., Ragaert, K., Swieszkowski, W., Selimović, T., Paul, A., Camci-Unal, G., Mofrad, M.R.K., Khademhosseini, A.: Biomechanical properties of native and tissue engineered heart valve constructs (2014) Journal of Biomechan-ics, 47 (9), pp. 1949-1963

3. Luczynski, K.W., Brynk, T., Ostrowska, B., Swieszkowski, W., Reihsner, R., Hellmich, C.: Consistent quasistatic and acoustic elasticity determination of poly-L-lactide-based rapid-prototyped tissue engineering scaffolds (2013) Journal of Biomedical Materials Research - Part A, 101 A (1), pp. 138-144

4. Kijeńska, E., Prabhakaran, M.P., Swieszkowski, W., Kurzydlowski, K.J., Ramakrishna,S.: Interaction of Schwann cells with laminin encapsulated PLCL core-shell nanofibers for nerve tissue engineering (2014) European Polymer Jour-nal, 50 (1), pp. 30-38

5. Smolen, D., Chudoba, T., Malka, I., Kedzierska, A., Lojkowski, W., Swieszkowski, W., Kurzydlowski, K.J., Kolodzie-jczyk-Mierzynska, M., Lewandowska-Szumiel, M.: Highly biocompatible, nanocrystalline hydroxyapatite syn-thesized in a solvothermal process driven by high energy density microwave radiation (2013) International Jour-nal of Nanomedicine, 8, pp. 653-668

6. Dejaco, A., Komlev, V.S., Jaroszewicz, J., Swieszkowski, W., Hellmich, C.: Micro CT-based multiscale elasticity of double-porous (pre-cracked) hydroxyapatite granules for regenerative medicine (2012) Journal of Biomechanics, 45 (6), pp. 1068-1075

7. Moczulska, M., Bitar, M., Święszkowski, W., Bruinink, A.: Biological characterization of woven fabric using two- and three-dimensional cell cultures (2012) Journal of Biomedical Materials Research - Part A, 100 A (4), pp. 882-893.

8. Tomaszewski, W., Swieszkowski, W., Szadkowski, M., Kudra, M., Ciechanska, D.: Simple methods influencing on properties of electrospun fibrous mats (2012) Journal of Applied Polymer Science, 125 (6), pp. 4261-4266

9. Heljak, M.K., Świeszkowski, W., Lam, C.X.F., Hutmacher, D.W., Kurzydlowski, K.J.: Evolutionary design of bone scaf-folds with reference to material selection (2012) International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engi-neering, 28 (6-7), pp. 789-800

10. Papa, E., Medri, V., Benito, P., Vaccari, A., Bugani, S., Jaroszewicz, J., Swieszkowski, W., Landi, E.: Synthesis of po-rous hierarchical geopolymer monoliths by ice-templating (2015) Microporous and Mesoporous Materials, 215, pp. 206-214

11. Costantini, M., Colosi, C., Guzowski, J., Barbetta, A., Jaroszewicz, J., Święszkowski, W., Dentini, M., Garstecki, P.: Highly ordered and tunable polyHIPEs by using microfluidics (2014) Journal of Materials Chemistry B, 2 (16), pp. 2290-2300

12. Idaszek, J., Zinn, M., Obarzanek-Fojt, M., Zell, V., Swieszkowski, W., Bruinink, A.: Tailored degradation of biocom-patible poly(3-hydroxybutyrate-co-3- hydroxyvalerate)/calcium silicate/poly(lactide-co-glycolide) ternary com-posites: An in vitro study (2013) Materials Science and Engineering C, 33 (7), pp. 4352-4360

TematykaGrupa Biomateriały jest interdyscyplinarnym zespołem, który podejmuje zróżnicowaną tematykę badawczą z zakre-su biomateriałów, implantów, nanotechnologii czy też szeroko rozumianej inżynierii tkankowej. W ramach powyższej tematyki prace naukowe Grupy koncentrują się na:• opracowywaniu nowych materiałów polimerowych i kompozytowych do zastosowań w inżynierii tkankowej• projektowaniu i wytwarzaniu zaawansowanych rusztowań do regeneracji i odbudowy tkanki chrzęstnej, kostnej

i nerwowej• syntezie biomateriałów polimerowych z pamięcią kształtu• modyfikacji powierzchni stopów magnezu w celu poprawy ich biozgodności• charakteryzacji nowych materiałów i wytwarzanych rusztowań tkankowych• opracowywaniu lokalnych systemów dostarczania leków i innych substancji aktywnych• technologiach druku 3D w medycynie• poprawie biozgodności tytanu na drodze obróbki powierzchniowej• zaawansowanych technikach obrazowania metodami mikro i nanotomografii• modelowaniu komputerowym nowych materiałów i produktów inżynierii tkankowejPowyższe zagadnienia bazują przede wszystkim na biodegradowalnych materiałach polimerowych: poliestry (PCL, PLA, PLGA, PLCL) i polihydroksyalkanolany (PHB, PHBV), hydrożelach z alginianu sodu czy też żelatyny, ceramice fos-foranowo-wapniowej (TCP, HAp), kompozytach polimerowo-ceramicznych oraz metalach takich jak tytan i jego stopy oraz stopy magnezu. Główne techniki wytwarzania stosowane w ramach Grupy to elektroprzędzenie z roztworu, precyzyjne przyrostowe kształtowanie (modelowanie) uplastycznionym polimerem (FDM, ang. Fused Deposition Modeling), selektywne topie-nie laserowe (SLM, ang. Selective Laser Melting) oraz biodrukowanie.

mgr inż. Karol Szlązakmgr inż. Alicja Kosikmgr inż. Chiara Rinoldimgr inż. Żaneta Góreckamgr inż. Maciej Łojkowskimgr inż. Maryla Moczulska-Heljak

dyplomanci I i II stopnia - 9

Osoba do kontaktu: prof. nzw. dr hab. inż. Wojciech Święszkowski ([email protected])

164 165



leczenia nowotworów – NCBiR STRATEGMED (2014-2017)Nano4nerve -Wielofunkcyjne kompozytowe biomateriały nanowłókniste dla inżynierii obwodowej tkanki nerwowej – NCN OPUS (2014-2017)New Joint - Tissue engineering of osteochondral implants for joint repair – NCBiR, projekt w ramach Polish – Norwe-gian Research Programme (2013-2016)

Kierownik – dr inż. Monika BilProjektowanie nowych multifunkcjonalnych kompozytów polimerowych z pamięcią kształtu – NCN SONATA (2013-2016)Biomateriały z pamięcią kształtu do wytwarzania inteligentnych nośników leków stosowanych w regeneracji tkanki kostnej i naczyń krwionośnych – NCBiR LIDER (2013-2016)


Norwegia, Oslo University Hospital Niemcy, Leibniz Institute of Polymer Research Dresden Australia, Queensland University of Technology Japonia, National Institute for Materials Science Tajwan, Tatung UniversityTurcja, Middle East Technical UniversityUSA, Harvard Medical SchoolCentrum Onkologii – Instytut Instytut Wysokich Ciśnień PAN Wojskowa Akademia Techniczna Warszawski Uniwersytet MedycznyPolitechnika Wrocławska


MEDGAL Sp. z o.o.Laboratorium Kosmetyczne Dr Irena ErisSport Medica S.A.

Zgłoszone patenty1. PL399701-Method For Manufacturing Bone Implants And Bone Implant; W.Łojkowski, T.Chudoba, E.Pietrzykow-

ska, A.Kędzierska, D.Smoleń, W.Święszkowski, K.J.Kurzydlowski 2. PL396906-Method for of producing nano-plates of synthetic hydroxyapatite and nanopowder comprising a syn-

thetic hydroxyapatite nano-plates; D.Smoleń, A.Kędzierska, E.Pietrzykowska, T.Chudoba, W.Łojkowski, W.Święsz-kowski, K.J.Kurzydlowski,

3. PL209598-Polymeric hydrogel and the method of production of polymeric hydrogel; M.El Fray, A.Pilaszkiewicz, W.Święszkowski, K.J.Kurzydłowski

4. PL189069-Elbow Joint Simulator; K.Kędzior, E.Kwaśniak, C.Morawski, K.Skalski, W.Święszkowski 5. PL179843-Endoprosthesis Of The Head Of Radius, K.Kędzieor, S.Pomianowski, K.Skalski, W.Święszkowski, W. Koł-

brecki6. P.415474 - Układ roboczy do laserowej obróbki proszków; Ł. Żrodowski, C. Żrodowski, B. Wysocki, W. Święszkow-

ski, K.J. Kurzydłowski7. Application No. 14/866.785; Filling Date 09/25/2015 - Method For Obtaining A Composite Coating On Titanium

Implants For Tissue Engineering, B. Wysocki, D. Leszczyńska, K.J. Kurzydłowski, W. Święszkowski8. P.415814 - Sposób wytwarzania addytywnego trójwymiarowych obiektów ze szkieł metalicznych; Ł. Żrodowski,

B. Wysocki, W. Święszkowski, K.J. Kurzydłowski9. PL406928-A1: Mikroukład do trójwymiarowej hodowli komórkowej; Elżbieta Jastrzębska, Z. Brzózka, A. Dybko,

W. Święszkowski, K. J. Kurzydłowski, E. A. Kijeńska, M.Chudy, E.Tomecka

Aktualnie realizowane granty i projektyKierownik - prof. Wojciech Święszkowski3D MUSCLE – Consolidation of 3D printing, cell biology and material technology for the development of bioprinted meat – a prototype study - NCBiR, projekt w ramach Polsko-Tajwańskiej Współpracy Badawczej (2016-2019BonTuMod - Development of Bone Tumor model with 3D printed and Lyophilized scaffolds - NCBiR, projekt w ramach Polsko-Tureckiej Współpracy Badawczej (2016-2018)LasIMP - Innowacyjna technologia laserowego kształtowania przyrostowego LENS w zastosowaniu do modyfikacji geometrii i biofunkcjonalizacji warstwy powierzchniowej bezcementowych implantów stawu biodrowego – NCBiR PBS (2015-2018)START - Nowatorskie metody inżynierii tkankowej wspomagające gojenie i regenerację ścięgien i więzadeł – NCBiR STRATEGMED (2014-2017)MentorEye - Opracowanie polskiego komplementarnego systemu molekularnej nawigacji chirurgicznej dla potrzeb

166 167




analizator termograwimetryczny TGA Q5000 (TA Instruments)różnicowy kalorymetr skaningowy DSC Q2000 (TA Instruments)analizator dynamomechaniczny DMA Q800 (TA Instruments)spektroskop podczerwieni z transformatą Fouriera FTIR Nicolet 8700 (Thermo Scientific)spektroskop Ramana (Renishaw)spektroskop UV-VISwielodetekcyjny czytnik płytek FLUOstar Omega (BMG)modułowy chromatograf żelowy (Agilent 1200) z dodatkowymi detektorami: MALS i lepkościowy (MiniDOWN Treos i Viscostar, Wyatt Technology)goniometr OCA20 (DataPhysics)mikroskop sił atomowych AFM MFP-3D-Bio (Asylum Research Oxford Instrument)skaningowe mikroskopy elektronowe (Phenom ProX, Hitachi SU-8000)mikro i nanotomografy rentgenowskiestanowiska do badań właściwości mechanicznych, w tym z komorami pozwalającymi na symulowanie warunków in vivo)urządzenie do przyrostowego wytwarzania skafoldów polimerowych i kompozytowych Bioscaffolder (SYS&ENG)urządzenie do biodrukowania 3D-Bioplotter (EnvisionTEC)urządzenie do przyrostowego wytwarzania skafoldów metalowych Realizer SLM 50 (Realizer)komercyjny system do elektroprzędzenia z roztworu NANON – 01A (Mecc)stanowisko do elektroprzędzenia z roztworustanowisko do syntezy polimerówstanowisko do badania degradacji in vitro (cieplarki inkubowane)laboratorium do badań komórkowych (ławy laminarne, inkubatory, autoklaw, itp.)mikroskop konfokalny Leica TCS SP8

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:laboratorium: Metody Badania Biomateriałów i TkanekBioinżynieriaMechanika biomateriałów


Szpital Kliniczny Dzieciątka Jezus - Klinika Immunologii, Transplantologii i Chorób Wewnętrznych (Prof. dr hab. med. Leszek Pączek)Centrum Biostruktury WUM - Zakład Transplantologii i Centralny Bank Tkanek (Prof. dr hab. med. Artur Kaminski)Centrum Biostruktury WUM, CEPT - Katedra i Zakład Histologii i Embriologii (Prof. dr hab. Małgorzata Lewandow-ska-Szumieł)Szpital Kliniczny Dzieciątka Jezus - Klinika Chirurgii Ogólnej i Transplantacyjnej (Dr dr hab. n. med. Michał Wszoła)WUM - Katedry Farmacji Stosowanej i Bioinżynierii (prof. dr hab. n. farm. Maciej Małecki)WUM, CEPT - Zakład Fizjologii Doświadczalnej i Klinicznej (dr hab. Agnieszka Cudnoch-Jędrzejewska)

Potrzeby grupySzersze, bardziej komplementarne podejście w rozwiązywaniu problemów z zakresu tematyki biomedycznejDostęp do aparatury, np. HPLC-MS, GC, NMR (ciecze i ciała stałe), MRI, USG, pomiar zeta-potencjałuUkłady do pomiarów przewodności impulsów elektrycznych w tkankach, np. nerwowejMikroczujniki (siły, przemieszczenia) do badań oddziaływań komórki – biomateriałWsparcie w opracowywaniu mikrosensorów biologicznychWsparcie w projektowaniu nowej aparatury/urządzeń laboratoryjnych (np. bioreaktory własnej konstrukcji)Bezprzewodowe układy do oceny degradacji rusztowań w warunkach in vivoitp.

Preferowane sposoby komunikacjiMaile, cykliczne spotkania (np. raz na 3 miesiące)



Prof. Tomasz Lekszycki .............................................................................................................................................................................. 171

Zakład Konstrukcji Maszyn i Inżynierii Biomedycznej

171

Prof. Tomasz LekszyckiZakład Konstrukcji Maszyn i Inżynierii Biomedycznej

Zespółprof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Lekszycki – kierownik zespołu

10 pracowników naukowo-dydaktycznych


Osoba do kontaktu: prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Lekszycki ([email protected])

Wydział Inżynierii Produkcji Instytut Mechaniki i Poligrafii

ul. Narbutta 85, 02-524 Warszawatel. 48 22 234 83 62

172 173


Publikacje1. Francesco dell’Isola , Roman Grygoruk , Leopoldo Greco , Tomasz Lekszycki , Marek Pawlikowski, „Designing

a light fabric metamaterial being highly macroscopically tough under directional extension: first experimental evidence”, ZEITSCHRIFT FUR ANGEWANDTE MATHEMATIK UND PHYSIK, ISSN 0044-2275, pp. 3473-3498, 66

2. Janusz Domański , Konstanty Skalski , Roman Grygoruk , Adrian Bartłomiej Mróz, „Rapid prototyping in the in-tervertebral implant design process”, RAPID PROTOTYPING JOURNAL, 6, pp. 735-746, 6

3. Francesco dell’Isola , D.J. Steigmann , Ivan Giorgio , Roman Grygoruk, „Pattern formation in the three-dimensional deformations of fibered sheets”, MECHANICS RESEARCH COMMUNICATIONS, pp. 164-171, Vol. 69

4. Igor Bissenik , Roman Grygoruk , Maciej Gołaszewski, „Wykorzystanie skanowania przestrzennego i druku 3D w procesie tworzenia protezy kończyny zwierzęcia”, Mechanik, NR 8–9/2015, polski, pp. 682-684

5. Marek Pawlikowski , Katarzyna Barcz, „Non-linear viscoelastic constitutive model for bovine cortical bone tis-sue”, Biocybernetics and Biomedical Engineering, 36, pp. 491-498

6. Marek Pawlikowski, „Non-linear approach in visco-hyperelastic constitutive modelling of polyurethane nano-composite”, MECHANICS OF TIME-DEPENDENT MATERIALS, pp. 1-20, DOI: DOI 10.1007/s11043-013-9208-2, ISSN 1385-2000, 18

7. Marek Pawlikowski, „Non-linear constitutive model for the oligocarbonate polyurethane material”, CHINESE JOURNAL OF POLYMER SCIENCE, pp. 1666-1677

8. Marek Pawlikowski , Wiktor Lisiakiewicz , Bartosz Bujak , Elżbieta Mierzwińska-Nastalska , Tomasz Lekszycki , Roman Grygoruk, „Pomiar siły rozłączającej elementy retencyjne kotwiczące uzupełnienia protetyczne wsparte o implanty”, Implants. International magazine of oral implantology, 2, pp. 20-23, ISSN 1896-1444

9. Janusz Domański , Marek Pawlikowski , Cyprian Suchocki, „Advanced finite element analysis of L4–L5 implant-ed spine segment”, CONTINUUM MECHANICS AND THERMODYNAMICS, DOI 10.1007/s00161-014-0342-0, ISSN 0935-1175, pp. 571-582

10. Yanfei Lu , Tomasz Lekszycki, Modeling of an initial stage of bone fracture healing, Continuum Mech. Thermodyn. (2015) 27:851–859 DOI 10.1007/s00161-014-0380-7

11. Yanfei Lu, Tomasz Lekszycki, „Modelling of bone fracture healing: influence of gap size and angiogenesis into bi-oresorbable bone substitute”, Mathematics and Mechanics of Solids, 1–14, DOI: 10.1177/1081286516653272

12. Górski, M; Lekszycki, T; Buśko, K; Mazur-Różycka, J, •”Modelling and analysis of lower limb joint loads during the Naeryo chagi technique in taekwondo”, Biomedical Human Kinetics 12/2014; 6(1):121-127. DOI:10.2478/bhk-2014-0020

13. Tomczyk, J; Komarnitki, J; Zalewska, M; Lekszycki, T; Olczak-Kowalczyk, D, “Fluorescence Methods (VistaCam iX Proof and DIAGNODent pen) for the Detection of Occlusal Carious Lesions in Teeth Recovered From Archaeolog-ical Context”, AMERICAN JOURNAL OF PHYSICAL ANTHROPOLOGY Volume: 154 Issue: 4 Pages: 525-534 DOI: 10.1002/ajpa.22542 Published: AUG 2014

14. Heinola, T; Sukura; Virkki, L; Sillat, T; Lekszycki, T; Konttinen, YT, “Osteoarthritic cartilage lesions in the bovine patellar groove: A macroscopic, histological and immunohistological analysis”, VETERINARY JOURNAL Volume: 200 Issue: 1 Pages: 88-95 DOI: 10.1016/j.tvjl.2014.01.026 Published: APR 2014

TematykaTematyka badawcza uprawiana przez naszą grupę może być podzielona na dwa nurty: teoretyczny, w ramach którego prowadzone są badania podstawowe w szczególności w obszarze medycyny regeneracyjnej, oraz aplikacyjny związa-ny z konkretnymi zastosowaniami w medycynie czy inżynierii biomedycznej.Do pierwszej z tych grup można zaliczyć działania związane z pracami dotyczącymi:• matematycznego i komputerowego modelowania i badania procesów zachodzących w żywych tkankach

z uwzględnieniem takich czynników jak: sygnalizacja międzykomórkowa, oddziaływania pomiędzy tkanką a bio-resorbowalnymi i biodegradowalnymi materiałami stosowanymi w medycynie regeneracyjnej, mikrostruktura i własności mechaniczne żywych i nieożywionych materiałów (współpraca z WUM, ze szpitalami warszawskimi oraz z weterynarzami)

• modelowania i badania pod kątem zastosowań w medycynie metamateriałów o specyficznej mikrostrukturze zapewniającej uzyskanie szczególnych własności fizycznych niewystępujących w naturalnych materiałach. Prace te mają charakter teoretyczny oraz eksperymentalny (współpraca z kilkoma partnerami z Europy i USA)

• modelowanie i badanie wpływu czynników fizycznych oraz strukturalnych na aktywność komórek w procesach regeneracji tkanek (gojenie kości, angiogeneza, różnicowanie tkanek) oraz rozwoju zmian chorobowych (oste-oporoza, osteoartroza), prace teoretyczne i eksperymentalne (współpraca z WUM, Szpitalem im. Dzieciątka Jezus oraz ze Szpitalem Bielańskim)

Do drugiej grupy wliczamy prace związane z konkretnymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi aparatury biomedycznej lub zastosowaniami klinicznymi. Można tu wymienić przykładowo takie prace jak:• zaprojektowanie i wykonanie protez dla psów po amputacji kończyn (współpraca z prywatną kliniką weteryna-

ryjną w Warszawie)• modelowanie i wydruki 3D serca wykorzystane w planowaniu przedoperacyjnym (współpraca ze szpitalem

w Anine)• mechaniczne badania gwoździ śródszpikowych Gamma w kości udowej (współpraca ze Szpitalem Bielańskim

w Warszawie oraz polskim producentem sprzętu do chirurgii ortopedycznej)• komputerowe symulacje w celu zbadania współpracy gwoździa śródszpikowego w kości i wyjaśnienia niepo-

wodzeń niektórych zabiegów operacyjnych oraz optymalizacja konstrukcji gwoździa (współpraca ze Szpitalem Bielańskim w Warszawie oraz polskim producentem sprzętu do chirurgii ortopedycznej)

• badanie i optymalizacja protez zębowych (współpraca z WUM)• badania związanie z mikrochirurgią okulistyczną (współpraca z WIM i prywatną kliniką)• prace nad optymalizacją implantów zębowych (współpraca z producentem i dystrybutorem implantów)Można tu również wspomnieć o szeregu projektów realizowanych przez Studenckie Koło Naukowe SKN BIOMECH samodzielnie a niektórych we współpracy ze studentami z innych wydziałów PW oraz SKN z WUM.



15. Bartosz Bujak, Roman Grygoruk, Elżbieta Mierzwińska-Nastalska, Tomasz Lekszycki, „Numeryczna weryfikacja problematyki mocowania protezy całkowitej wspartej o pojedynczy implant”, Implants. International magazine of oral implantology, 2_2015, ISSN 1896-1444, pp. 42-47

16. Ugo Andreaus, Ivan Giorgio, Tomasz Lekszycki, “A 2-D continuum model of a mixture of bone tissue and bio-re-sorbable material for simulating mass density redistribution under load slowly variable in time”, ZAMM-ZEIT-SCHRIFT FUR ANGEWANDTE MATHEMATIK UND MECHANIK Volume: 94 Issue: 12 Pages: 978-1000 DOI:10.1002/zamm.201200182 Published: DEC 2014

17. Luca Placidi, Ugo Andreaus, Alessandro Della Corte and Tomasz Lekszycki, Gedanken experiments for the de-termination of two-dimensional linear second gradient elasticity coefficients, Z. Angew. Math. Phys. 66 (2015), 3699–3725, DOI 10.1007/s00033-015-0588-9

18. Yanfei Lu, Tomasz Lekszycki, Modeling of an initial stage of bone fracture healing, Continuum Mech. Thermodyn. (2015) 27:851–859, DOI 10.1007/s00161-014-0380-7

19. Ivan Giorgio, Ugo Andreaus, Tomasz Lekszycki, Alessandro Della Corte, The influence of different geometries of matrix/scaffold on the remodeling process of a bone and bioresorbable material mixture with voids, Mathema-tics and Mechanics of Solids, 2015, DOI: 10.1177/1081286515616052

20. Ivan Giorgio , Ugo Andreausa , Francesco dell’Isola, Tomasz Lekszycki, Viscous second gradient porous materials for bones reconstructed with bio-resorbable grafts, Extreme Mechanics Letters, 2-16, 2016

21. Daria Scerrato, Inna A. Zhurba Eremeeva, Tomasz Lekszycki and Nicola L. Rizzi, On the effect of shear stiffness on the plane deformation of linear second gradient pantographic sheets, ZAMM, Z. Angew. Math. Mech. 1–12 (2016) / DOI 10.1002/zamm.201600066

22. Ewa Bednarczyk, Tomasz Lekszycki, „A novel mathematical model for growth of capillaries and nutrient supply with application to prediction of osteophyte onset”, Zeitschrift fuer Angewandte Mathematik und Physik, accep-ted for publ., ZAMP-D-16-00220R1, 2016

Prof. Monika Załęska-Radziwiłł .............................................................................................................................................................. 177

Ekotoksykologia i biologia molekularna w inżynierii i ochronie środowiska

177https://www.is.pw.edu.pl/index.php/pl/zaklad-biologii

Prof. Monika Załęska-RadziwiłłEkotoksykologia i biologia molekularna w inżynierii i ochronie środowiska

Zespółprof. nzw dr hab. Monika Załęska-Radziwiłł – kierownik zespołu

prof. nzw dr hab. Ewa Karwowskadr hab. inż. Adam Muszyński ([email protected])dr Katarzyna Affekmgr Nina Doskocz

Osoba do kontaktu: dr hab. inż. Adam Muszyński ([email protected])

Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii ŚrodowiskaZakład Biologii

ul. Nowowiejska 20, 00-653 Warszawa

178 179


https://www.is.pw.edu.pl/index.php/pl/zaklad-biologii

PublikacjePublikacje w czasopismach z bazy Journal Citation Reports (JCR):1. Załęska-Radziwiłł M., Doskocz N. (2016): DNA changes in Pseudomonas putida induced by aluminum oxide nano-

particles using RAPD analysis. Desalination and Water Treatment 57 (3): 1573-15812. Załęska-Radziwiłł M., Doskocz N. (2016): Ecotoxicity of zirconium oxide nanoparticles in relation to aquatic inver-

tebrates. Desalination and Water Treatment 57 (3): 1443-14503. Załęska-Radziwiłł M., Affek K., Doskocz N., Affek A. (2016): In vitro and in vivo genotoxicity assessment of se-

lected pharmaceuticals in relation to Escherichia coli and Cyprinus carpio. Journal of Environmental Science and Health Part A: Toxic/Hazardous Substances & Environmental Engineering 51 (12): 1053-1061

4. Jastrzębska A. M., Karwowska E., Olszyna A. R., Kunicki A. (2015): Influence of bacteria adsorption on zeta potential of Al2O3 and Al2O3/Ag nanoparticles in electrolyte and drinking water environment studied by means of zeta potential. Surface and Coatings Technology 271: 225-233

5. Jastrzębska A. M., Kurtycz P., Olszyna A., Karwowska E., Miaśkiewicz-Pęska E., Załęska-Radziwiłł M., Doskocz N., Basiak D. (2015): The Impact of Zeta Potential and Physicochemical Properties of TiO2-Based Nanocomposites on Their Biological Activity. International Journal of Applied Ceramic Technology 12 (6): 1157-1173

6. Karwowska, E., Kostecki, M., Sokołowska, A., Chodun, R., & Zdunek, K. (2015): Peculiar Role of the Metallic States on the Nano-MoS2 Ceramic Particle Surface in Antimicrobial and Antifungal Activity. International Journal of Applied Ceramic Technology 12 (4): 885-890

7. Muszyński A., Miłobędzka A. (2015): The effects of carbon/phosphorus ratio on polyphosphate and glycogen-ac-cumulating organisms in aerobic granular sludge. International Journal of Environmental Science and Technology 12: 3053–3060

8. Muszyński A., Tabernacka A., Miłobędzka A. (2015): Long-Term Dynamics of the Microbial Community in a Full--Scale Wastewater Treatment Plant. International Biodeterioration and Biodegradation 100: 44–51

9. Miłobędzka A., Muszyński A. (2015): Population dynamics of filamentous bacteria identified in polish full-scale wastewater treatment plants with nutrients removal. Water Science & Technology 71 (5): 675-684

ścieków pozwalają na miarodajną ocenę potencjalnych zagrożeń o charakterze sanitarnym, zwłaszcza w kontekście współwystępowania zjawisk lekooporności i oporności drobnoustrojów na dezynfekcję. Badania z wykorzystaniem nanomateriałów umożliwiają oszacowanie ich potencjalnego negatywnego wpływu na organizmy żywe oraz uzyska-nie efektywnie działających substancji o działaniu antybakteryjnym, co stwarza możliwość ich zastosowania w me-dycynie oraz w systemach oczyszczania ścieków.Wyniki badań publikowane przez zespół wspierają podejmowanie właściwych decyzji przez oceniających ryzyko i za-rządzających ryzykiem w środowisku, stanowią cenne dane, dotyczące eksploatacji instalacji wodnych i klimatyza-cyjnych a także bezpiecznego zarządzania wodami, ściekami, odpadami i glebą, biorąc pod uwagę w szczególności zdrowie publiczne.

TematykaGłówne kierunki badań Zespołu obejmują:• analizę przebiegu procesów biologicznej eliminacji związków organicznych i nieorganicznych z wód, ścieków, gle-

by i powietrza (w tym testy biodegradacji wg OECD, ISO, CEN),• ocenę mikrobiologiczną biocenozy w układach do oczyszczania ścieków,• monitorowanie ekotoksyczności wód, ścieków, odpadów, gleb i odcieków oraz ocenę ryzyka w środowisku meto-

dami probabilistycznymi i deterministycznymi,• rozwój chronicznych badań ekotoksykologicznych, badań wielogatunkowych oraz badań na poziomie molekular-

nym, w tym między innymi dotyczących homeostazy hormonalnej oraz genotoksyczności,• kontrolę sanitarną i mikrobiologiczną systemów klimatyzacji i wentylacji (ocena zagrożenia zdrowia spowodo-

wanego obecnością organizmów patogennych), sieci wodociągowych i ciepłowniczych (w tym oznaczanie bakterii z rodzaju Legionella), oraz instalacji przemysłowych,

• ocenę oddziaływania nanomateriałów na organizmy ekosystemów wodnych, lądowych i drobnoustroje pocho-dzące z różnych środowisk,

• ocenę występowania bakterii lekoopornych w układach do uzdatniania wody i oczyszczania ścieków.Laboratorium biologicznych badań molekularnych w inżynierii i ochronie środowiska z nowoczesnym wyposażeniem analitycznym pozwala na dokładną ocenę jakości i ilości mikroorganizmów w środowisku naturalnym za pomocą me-tod niehodowlanych, takich jak PCR i FISH. FISH jest techniką, która wykorzystuje fluorescencyjnie znakowane sondy oligonukleotydowe do wykrywania określonej sekwencji nukleotydów rRNA w komórkach bakteryjnych in situ bez uprzedniej hodowli i izolacji. Substancje chemiczne obecne w środowisku w tym np. farmaceutyki i coraz powszechniej stosowane w wielu dzie-dzinach życia nanocząstki, mogą zagrażać stabilności ekosystemów i zdrowiu ludzi (m.in. powodując nowotwory). W związku z tym niezwykle ważna jest informacja o ich potencjalnej mutagenności i stopniu narażenia organizmów. Na potrzeby badań ekotoksykologicznych wykorzystywane są najnowsze techniki oznaczeń chemicznych i biologicz-nych, w tym metody biologii molekularnej: RAPD-PCR, SCGE (Comet Assay), SOS-Chromotest, DeltaTox®II, MARA i test YES/YAS. Metoda RAPD-PCR pozwala na ocenę zmian w DNA organizmów pod wpływem działania związków genotoksycznych na podstawie porównania profili elektroforetycznego rozdziału produktów reakcji RAPD. Delta-Tox®II jest analizatorem służącym do monitoringu wody i ścieków, wykorzystującym zjawisko bioluminescencji, m.in. do wykrywania obecności patogenów na podstawie oznaczenia ATP. SCGE jest testem wykrywającym genotoksycz-ność próbek na podstawie analizy komet DNA pod mikroskopem fluorescencyjnym po elektroforezie jąder komórek somatycznych Daphnia magna i uznawany jest na świecie za metodę bardzo czułą, szybką i ekonomiczną. Metoda SOS-Chromotest, wykorzystywana do oceny genotoksyczności i cytotoksyczności, polega na indukcji przez związki genotoksyczne systemu naprawy SOS związanego z genem odpowiedzialnym za syntezę β-galaktozydazy u Esche-richia coli. MARA to nowatorski system oceny toksyczności chronicznej próbek, wykorzystujący jako bioindykato-ry dziesięć gatunków bakterii o różnej taksonomii i jeden organizm eukariotyczny – drożdże. Test YES/YAS pozwala na ustalenie wpływu badanych próbek na powstawanie zaburzeń hormonalnych i polega na badaniu aktywacji bądź inhibicji ludzkich receptorów estrogenów i androgenów u drożdży Saccharomyces cerevisiae. Badania nad występo-waniem i rozprzestrzenianiem się bakterii lekoopornych w instalacjach wodociągowych i systemach oczyszczania

180 181



3. Affek K., Załęska-Radziwiłł M., Łebkowska M. (2013): Wyznaczanie bezpiecznej zawartości leków w środowisku wodnym na podstawie badań ekotoksykologicznych. Ochrona Środowiska, Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techni-ków Sanitarnych, Oddział Dolnośląski 35 (4): 51-56

4. Jastrzębska A.M., Karwowska E., Olszyna A.R., Kunicki A.R. (2013): Comparative Assessment of Antimicrobial Ef-ficiency of Ionic Silver, Silver Monoxide and Metallic Silver Incorporated onto an Aluminum Oxide Nanopowder Carrier. Journal of Nanoscience: pp. 12

5. Affek K., Załęska-Radziwiłł M. (2012): Zastosowanie badań molekularnych do oceny wpływu farmaceutyków na organizmy ekosystemu wodnego. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 86, (9): 392-395

6. Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M., Affek K.(2012): Substancje farmaceutyczne w środowisku wodnym - wystę-powanie i zagrożenia. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 86 (3) 129-133

7. Muszyński A., Mielczarek A.T., Nielsen P.H. (2011): Techniki FISH i PCR w badaniach bakterii akumulujących poli-fosforany. Gaz, Woda i Technika Sanitarna (5): 189-193

8. Załęska-Radziwiłł M., Łebkowska M., Affek K., Chrzanowska N. (2011): Ocena ryzyka wywołanego obecnością wy-branych farmaceutyków w wodach powierzchniowych w stosunku do sinic i roślin, Ochrona Środowiska i Zaso-bów Naturalnych, Instytut Ochrony Środowiska 48: 372-382

Monografie:1. Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M. (red.) (2016): „Mikroorganizmy - pozytywna i negatywna rola w inżynierii

środowiska”, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej

2. Jendrzejewska N., Karwowska E. (2015): Bakterie lekooporne w systemie oczyszczania ścieków miejskich. W: Współczesne Problemy Ochrony Środowiska III, Gliwice

3. Muszyński A. (2015): Struktura zbiorowisk mikroorganizmów w osadzie czynnym oczyszczalni z podwyższonym usuwaniem biogenów. Prace Naukowe, Inżynieria Środowiska, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, z. 71

4. Doskocz N., Załęska-Radziwiłł M. (2014): Effects of zirconium oxide nanoparticles on bacterial growth. PhD Inter-disciplinary Journal, 1, 162-166

5. Chrzanowska N., Załęska-Radziwiłł M. (2014): Ocena oddziaływania nanocząstek ZrO2 na wzrost rzęsy wodnej Lemna Minor. Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Oficyna Wydawnicza Politech-niki Wrocławskiej, 183-191

6. Affek K., Załęska-Radziwiłł M. (2012): Badanie biodegradacji i ekotoksyczności metabolitów biochemicznego roz-kładu 17 alfa-etynyloestradiolu. Interdyscyplinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Oficyna Wy-dawnicza Politechniki Wrocławskiej, ISBN 978-83-7493-671-2, ss. 9-18

7. Doskocz N., Załęska-Radziwiłł M. (2012): Oddziaływanie wybranych nanocząstek na rośliny wyższe. Interdyscy-plinarne zagadnienia w inżynierii i ochronie środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 111-122

8. Załęska-Radziwiłł M., Doskocz N. (2012): Nanocząstki - nowe możliwości, nieznane zagrożenia. Ocena ryzyka zdrowotnego i ekologicznego na terenach rolniczych narażonych na oddziaływanie zanieczyszczeń chemicznych / PAN IUNiG. Wydawnictwo Instytutu Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy, 31-33

10. Chrzanowska N., Załęska-Radziwiłł M. (2014): The impacts of aluminum and zirconium nano-oxides on planktonic and biofilm bacteria. Desalination and Water Treatment 52 (19-21): 3680-3689

11. Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M. (2014): Application of white-rot fungi for biodegradation of refractory orga-nic compounds - a review. Desalination and Water Treatment 52 (19-21): 3708-3713

12. Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M. (2014): Selected problems of the utilization of wastewater from wood indu-stry by biological processes. Environment Protection Engineering 40 (4): 69-75

13. Załęska-Radziwiłł M., Affek K., Rybak J. (2014): Ecotoxicity of chosen pharmaceuticals in relation to micro-orga-nisms—risk assessment. Desalination and Water Treatment 52, (19-21): 3908-3917

14. Karwowska E., Miaśkiewicz-Pęska E., Andrzejewska-Morzuch D. (2013): Microbiological Air contamination in pre-mises of the primary health-care. Archives of Environmental Protection 39 (4): 51-58

15. Jastrzębska A.M., Polis P., Kurtycz P., Olszyna A., Karwowska E., Tabernacka A., Mosdorf P., Kunicki AR. (2013): New Non Phyto and Eco-Toxic Alumina-Stabilized Silver and Praseodymium Nanoparticles. International Journal of Applied Ceramic Technology 10 (6): 908-916

16. Muszyński A., Łebkowska M., Tabernacka A., Miłobędzka A. (2013): From macro to lab-scale: Changes in bacterial community led to deterioration of EBPR in lab reactor. Central European Journal of Biology 8 (2): 130-142

17. Karwowska E., Mrozowicz M., Zawada A., Ząbkowski T., Ziemkowska W., Kunicki A.R., Olszyna A. (2012): Impact of Al2O3 nanopowders characterised by various physicochemical properties on growth of green alga Scenedesmus quadricauda. Advances in Applied Ceramics 111 (3): 142-148

18. Łebkowska M., Zborowska E., Karwowska E., Miaśkiewicz-Pęska E., Muszyński A., Tabernacka A., Naumczyk J., Jęczalik M. (2011): Bioremediation of soil polluted with fuels by sequential multiple injection of native microorga-nisms: Field-scale processes in Poland. Ecological Engineering 37 (11): 1895-1900

19. Jastrzębska A.M., Kunicki A.R., Olszyna A.R., Karwowska E. (2011): Al2O3-Ag nanopowders: new metod of synthe-sis, characterisation and biocidal activity. Advances in Applied Ceramics 110, 2: 108-113

20. Jastrzębska A.M., Radziun E., Rosłon M., Kunicki A.R., Olszyna A.R., Dudkiewicz-Wilczyńska J., Anuszewska E., Karwowska E. (2011): In vitro assessment of antibacterial properties and cytotoxicity of Al2O3-Ag nanopowders. Advances in Applied Ceramics 110 (6): 353-359

21. Kalinowski R., Załęska-Radziwiłł M. (2011): Ecotoxicological Assessment of Freshwater Sediments. Polish Journal of Environmental Studies 20 (5): 1181-1191

22. Łebkowska M., Załęska-Radziwiłł M. (2011): Występowanie i ekotoksyczność nanocząstek. Ochrona Srodowiska 33 (4): 21-26

23. Załęska-Radziwiłł M., Łebkowska M., Affek K., Zarzeczna A. (2011): Environmental risk assessment of selected pharmaceuticals present in surface waters in relation to animals. Archives of Environmental Protection 37 (3), 231-242

Publikacje w pozostałych czasopismach:1. Karwowska E., Miaśkiewicz-Pęska E., Załęska-Radziwiłł M. (2015): Wpływ nanoproduktów na wybrane organi-

zmy - ocena ekotoksykologiczna. Inżynieria i Ochrona Środowiska 18 (1): 109-1182. Muszyński A., Załęska-Radziwiłł M. (2015): Polyphosphate Accumulating Organisms In Treatment Plants With

Different Wastewater Composition. Architecture Civil Engineering Environment – ACEE 8 (4): 99-105

182 183



Preferowane sposoby komunikacjiMaile, spotkania

Potrzeby grupyMożliwość wykonania badań z wykorzystaniem aparatury, do której nie ma dostępu w macierzystej jednostce:• mikroautoradiografia• real-time PCR (qPCR)• sekwencjonowanie• mikroskopia elektronowaZwiększenie potencjału badawczego, umożliwiającego wspólne występowanie o projekty interdyscyplinarne (NCBiR, NCN)


Hydrogeotechnika Sp. z o.o.


Laboratorium biologicznych badań molekularnych w inżynierii i ochronie środowiskaLaboratorium ekotoksykologii

Dostępny sprzęt pomiarowo-laboratoryjny:mikroskopy świetlne i epifluorescencyjnetermocyklersystemy do elektroforezy z wyposażeniem do wizualizacji


Center for Microbial Communities (Aalborg University, Dania)Institute of Wastewater Management and Water Protection (Technische Universität Hamburg, Niemcy)Technical University of Cluj Napoca (Rumunia)University of Baia Mare (Rumunia)Wydział Inżynierii Materiałowej PW

Aktualnie realizowane granty i projekty1. Ekotoksykologiczna ocena zagrożenia i ryzyka wywołanego obecnością wybranych farmaceutyków w wodach

powierzchniowych. Projekt badawczy własny nr N N523 422537. Kierownik projektu: Monika Załęska-Radziwiłł, 2009-2012

2. Ocena zależności pomiędzy układem technologicznym a strukturą zbiorowisk mikroorganizmów w osadzie czynnym w układach pełnoskalowych z podwyższoną eliminacją biogenów. Projekt badawczy własny nr N N523 736540. Kierownik projektu: Adam Muszyński, 2012-2014

3. Inteligentne funkcja opakowań z dodatkiem materiałów nanostrukturalnych do zastosowań w ochronie żyw-ności (jako współwykonawca). MNT/Smartpack/2012. Projekt realizowany w ramach ERA-NET MNT. 2012-2015

4. Blue gas – polski gaz łupkowy. Logistyka i technologie monitoringu oraz sposoby ochrony środowiska przed roz-poczęciem prac, w trakcie wiercenia, w procesach szczelinowania hydraulicznego oraz na etapie eksploatacji, w tym monitoring wód podziemnych, powietrza, hałasu, gleby, emisji gazów i innych. Projekt realizowany w ra-mach programu Blue gas – polski gaz łupkowy. Kierownik zadań WP1 (T 1, 2) i WP 2 (T 2, 4): Monika Załęska-Radzi-wiłł, 2013-2016

Patenty1. Baia G.L, Begea M, Ciric A, Craciun G, Craciun L, Danciu V, Dutuc G, Falup A, Jastrzębska A., Karwowska E., Kovacs

G., Kunicki A., Kurtycz P., Miaśkiewicz-Pęska E., Mihaly C.A., Mihaly C.L., Nicula C., Olszyna A., Peter A., Roslon M., Sitarz K., Załęska-Radziwiłł M., Ziemkowska W.: „Processes for obtaining intelligent food packages”, Patent międzynarodowy RO130496-A0 (28-08-2015)

2. Jęczalik M., Karwowska E., Tabernacka A.: „Bioreaktor do usuwania metali ze ścieków przemysłowych”, patent PL 210890, 2012

184 185



Biotechnologia w gospodarce odpadami (W, L – specjalność Gospodarka Odpadami)Biologia sanitarna w gospodarce odpadami (W, L – specjalność Gospodarka Odpadami)Toksykologia (W, Ć – specjalność Gospodarka Odpadami)Nadzwyczajne zagrożenia biologiczne (W, Ć – specjalność Gospodarka Odpadami)Ekotoksykologia (L – specjalność Gospodarka OdpadamiElementy biotechnologii w inżynierii środowiska (W, L – specjalność Inżynieria Sanitarna i Wodna)Biology and ecology (W, L - kierunek Environmental Engineering)Enironmental biology (W, L - kierunek Environmental Engineering)Ecotoxicology (W, L - kierunek Environmental Engineering)Biotechnology (W, L - kierunek Environmental Engineering)Ochrona środowiska i ekologia (W, Ć - kierunek Biotechnologia)Biologia komórki (L - kierunek Biotechnologia)Mikrobiologia (W, L - kierunek Biogospodarka)Biotechnologia w inżynierii środowiska (W, L - kierunek Biogospodarka)Ekologia (W, L - kierunek Biogospodarka)Toksykologia (W, L - kierunek Biogospodarka)

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed na innych uczelniach:

Microbiology of enhanced biological phosphorus removal (EBPR) in activated sludge systems (wykład i laboratorium w ramach kursu Biological Wastewater Treatment, Technische Universität Hamburg)Evaluation of activated sludge performance and sludge bulking potential based on microscopic observation (laborato-rium w ramach kursu Biological Wastewater Treatment, Technische Universität Hamburg)

komora do PCRpiec hybrydyzacyjny (FISH)czytnik mikropłytek z filtrami 405nm, 420 nm, 450 nm, 492 nm, 570nm, 600nm, 615 nm, 620 nm, 690nmDeltaTox® IILumistoxkomora FITOTRON dla hodowli glonówwirówki, łaźnie wodneanalizatory TOCchromatografy gazowemikrobiologiczne próbniki powietrzawirówkispektrofotometry respirometryczne układy pomiarowe do wykonania badań BZTautoklawy i aparat Kochahomogenizator kulowy (bead beater)suszarki laboratoryjnetermostatyinkubatory z wytrząsaniem do hodowli bakteriichłodnie, zamrażarki (-20°C) i komora głębokiego zamrażania (-80°C)


Ekologia (W, Ć, L - kierunek Ochrona Środowiska)Biologia (W, L - kierunek Ochrona Środowiska)Biochemia (W, L - kierunek Ochrona Środowiska)Biotechnologia (W, L - kierunek Ochrona Środowiska)Ekotoksykologia (W, L - kierunek Ochrona Środowiska)Ochrona przyrody (W, Ć - kierunek Ochrona Środowiska)Mikrobiologia (W, L - kierunek Ochrona Środowiska)Podstawy toksykologii środowiska (W, L - kierunek Ochrona Środowiska)Biologia środowiska (W, L - specjalność Ekoinżynieria)Biotechnologia produktów użytecznych z odpadów (W, L - specjalność Ekoinżynieria)Ekologia ekosystemów lądowych (W, Ć - specjalność Ekoinżynieria)Biologia i ekologia (W, L - kierunek Inżynieria Środowiska)Podstawy biologiczne w uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków (W, L – specjalność Zaopatrzenie W Wodę i Odpro-wadzanie Ścieków)



Prof. Artur Przelaskowski ....................................................................................................................................................................... 189

Zakład projektowania systemów CAD/CAM i komputerowego wspomagania medycyny

189• http://www.mini.pw.edu.pl/~aidmed/

Prof. Artur PrzelaskowskiZakład projektowania systemów CAD/CAM i komputerowego wspomagania medycyny

ZespółZespół informatyki medycznej (pracownicy pozyskani w ostatnich 3 latach, dotychczasowy dorobek częściowo poza MiNI, perspektywa kontynuacji i rozwoju na MiNI):prof. Artur Przelaskowski ([email protected])dr Rafał Jóźwiakmgr Grzegorz Ostrekmgr Magdalena Jasionowskadr Artur Nowakowskiprof. nzw. Ewa Bednarczuk

Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnychul. Koszykowa 75, 00-662 Warszawa

190 191


http://www.mini.pw.edu.pl/~aidmed/

3. teleinformatyczne wsparcie systemów szpitalnych oraz informatyzacji służby zdrowia: rozwój systemów HIS, RIS, PACS, integracja HL-7, DICOM, IHE, zarządzanie bazami i serwerami dicomowymi, implementacja narzędzi CAD w realnych systemach szpitalnych, outsourcing usług wspomagających i archiwizacyjnych, telemedycyna, zdalne konsultacje, systemy diagnostyki mobilnej, archiwizacji i kompresji danych, indeksowanie i przeszukiwa-nie zasobów, doskonalenie HCI; doskonalenie koncepcji informatyzacji służby zdrowia, integracji i normalizacji zasobów, form komunikacji i trybów pracy

4. modele współpracy interdyscyplinarnej: obiektywizacja metod optymalizacji rozwiązań wspomagających na bazie integracji i komputeryzacji wiedzy medycznej i biologicznej, uwarunkowań klinicznych oraz teoretycznych podstaw matematyczno-fizycznych; szukanie wielopłaszczyznowych modeli współpracy lekarzy i inżynierów, humanizacja informatyki i komputeryzacja medycyny

PublikacjeInformatyka medyczna

1. Przelaskowski A., “Targeted X-ray computed tomography: compressed sensing of stroke symptoms.” ITIB 2016, Advances in Intelligent Systems and Computing 471:119-136, Information Technologies in Biomedicine vol. 1, Sprin-ger 2016

2. Przelaskowski A., Sobieszczuk E., Jóźwiak R, Życka-Malesa D., Mykhalevych I., Sklinda K., Sobkowicz A., “Integra-ted system for clinical decision support in emergency stroke care.” ITIB 2016, Advances in Intelligent Systems and Computing 471:457-474, Information Technologies in Biomedicine vol. 1, Springer 2016

3. Jasionowska M., Przelaskowski A., “Directional characteristics of mammographic spicules in the complex wavelet domain. “ITIB 2016, Advances in Intelligent Systems and Computing 471:25-38, Information Technologies in Biome-dicine vol. 1, Springer 2016

4. Ostrek G., Nowakowski A., Jasionowska M., Przelaskowski A., Szopiński K., Stroke tissue pattern recognition ba-sed on CT texture analysis, CORES 2015, Advances in Intelligent Systems and Computing 403: pp. 81-90, Proc. 9th Int Conf Computer Recognition Systems, Springer 2016

5. Przelaskowski A., “Recovery of CT stroke hypodensity - an adaptive variational approach,” Journal of Computeri-zed Medical Imaging and Graphics, 46:131–141, 2015

6. Ostrek G., Przelaskowski A., Jóźwiak R., “Hypodensity extractor: A phantom study,” Computers in Biology and Medicine, 56:124-31, 2015

7. Walecki J., Mruk B., Nawrocka-Laskus E., Piliszek A., Przelaskowski A., Sklinda K, „Neuroimaging of cerebral veno-us thrombosis (CVT) – old dilemma and the new diagnostic methods”, Polish Journal of Radiology 80:368-373, 2015

8. Przelaskowski A., “Komputerowe rozumienie obrazów wspierające diagnostykę medyczną – zarys koncepcji”, In-żynier i Fizyk Medyczny 2(1):373-382, 2014

TematykaMożna wyróżnić cztery główne obszary tematyczne:1. dominujący: wspomaganie decyzji klinicznych, doskonalenia cyfrowych systemów diagnostyki obrazowej oraz

formalnych modeli wiedzy medycznej; obszary wspomagania to przede wszystkim diagnostyka raka sutka, płuc i prostaty, decyzje diagnostyczno-terapeutyczne dotyczące ścieżki nagłej dot. nadostrej fazy udaru mózgu; wy-korzystywana diagnostyka obrazowa to przede wszystkim radiografia cyfrowa, mammografia, CT, USG, bron-choskopia, termowizja, w mniejszym stopniu MRI, SPECT i PET; opracowano ontologie dot. diagnostyki raka sutka oraz diagnostyki udaru mózgu, zrealizowano szereg bardziej szczegółowych modeli formalnych oraz deskrypto-rów numerycznych we wspomnianym zakresie diagnostyki; także realizacja testów klinicznych, optymalizacja interfejsów i protokołów badań, rozwój standardów normujących i formalizujących zasadnicze decyzje i wybory itd.; segmentacja struktur (kostnych, naczyniowych, mózgowych itp.) i opracowywanie modeli do przestrzennych wizualizacji oraz wydruków 3D

2. bioinformatyka i inżynieria danych na użytek ochrony zdrowia: analiza danych genomicznych (wyników badań genetycznych), ekstrakcja wiedzy w zakresie podatności, grup ryzyka, możliwości terapii, doskonalenie testów DNA, sekwencjonowanie genomów, szukanie chorób genetycznych, zarządzanie i eksploracja dużych danych, po-szukiwanie biomarkerów DNA, interakcja genów – metody AI, problem złożoności obliczeniowej, zarządzania zasobami; także zastosowania rolnicze (sekwencjonowanie genomów roślin i zwierząt, spełnianie kryteriów śro-dowiskowych, lepsze zarządzanie zasobami naturalnymi)

Zespół bioinformatyki (pracownicy pozyskani w ostatnich 2 latach, dotychczasowy dorobek głównie poza MiNI, perspektywa kontynuacji i rozwoju na MiNI): prof. nzw. Przemysław Biecekdr Adam Kowalczykdr Joanna Sasin-Kurowska

doktoranci:Dominika Życka-MalesaPiotr SobeckiIhor MykhalevychAntoni Sobkowicz

dyplomanci I i II stopnia: Marta Orłowska, Michał Miśniakiewicz, Przemysław Teodorski, Anna Gora, Cezary Haliniarz, Żaneta Głuchowska, Mateusz Nogal

Osoba do kontaktu: prof. Artur Przelaskowski

192 193



6. Mazanowska, M Żabińska, K Kościelska-Kasprzak, D Kamińska, M Banasik, M Krajewska, K Madziarska, SC Zmo-narski, P Chudoba, P Biecek, M Boratyńska, M Klinger, Advanced age of renal transplant recipients correlates with increased plasma concentrations of interleukin-6, chemokine ligand 2 (CCL2), and matrix metalloproteinase 2, and urine concentrations of CCL2 and tissue inhibitor of metalloproteinase, Transplantation proceedings 46 (8), 2640-2643 (2014)

7. H Baurska, M Kiełbiński, P Biecek, O Haus, B Jaźwiec, A Kutner, E Marcinkowska, Monocytic differentiation in-duced by side-chain modified analogs of vitamin D in ex vivo cells from patients with acute myeloid leukemia, Leukemia research 38 (5), 638-647 (2014)

8. M Slusarczyk, A Ochocka, P Biecek, Prevalence of kairomone-induced diapause in Daphnia magna from habitats with and without fish, Hydrobiologia 715 (1), 225-232 (2013)

9. P Biecek, E Szczurek, M Vingron, J Tiuryn, The R Package bgmm: Mixture Modeling with Uncertain Knowledge, Journal of Statistical Software 47 (i03) (2012)

10. W Kustrzycki, J Rymaszewska, K Malcher, J Szczepanska-Gieracha, P Biecek, Risk factors of depressive and anxi-ety symptoms 8 years after coronary artery bypass grafting, European Journal of Cardio-Thoracic Surgery 41 (2) p. 302-306 (2012)

11. A Halon, P Donizy, P Biecek, J Rudno-Rudzinska, W Kielan, R Matkowski, HER-2 expression in immunohistochem-istry has no prognostic significance in gastric cancer patients, The Scientific World Journal (2012)

12. R. Maruyama, S. Choudhury, A. Kowalczyk et al., Epigenetic Regulation of Cell Type–Specific Expression Patterns in the Human Mammary Epithelium. PLOS GENETICS 7(4), 2011

13. F. Shi, G. Abraham, C. Leckie, I. Haviv and A. Kowalczyk, Meta-analysis of gene expression microarrays with in-complete genes, BMC BIOINFORMATICS 12, 2011 p.84

14. J. Bedo, A. Kowalczyk, Genome annotation test with validation on transcription start site and ChIP-Seq for Pol-II binding data. BIOINFORMATICS 27(12), 2011, 1610-7

15. L. Pirola, A. Balcerczyk, R. Tothill, I. Haviv, A. Kaspi, S. Lunke, M. Ziemann, T.Karagiannis, S. Tonna, A. Kowalczyk et al., Genome-wide analysis distinguishes hyperglycemia regulated epigenetic signatures of primary vascular cells, GENOME RESEARCH 21 (10), 2011, 1601-1615

16. Meikle PJ, Wong G, Tsorotes D, Barlow CK, Weir JM, Christopher MJ, MacIntosh GL, Goudey B, Stern L, Kowalczyk A, et al., Plasma lipidomic analysis of stable and unstable coronary artery disease, ARTERIOSCLEROSIS THROM-BOSIS AND VASCULAR BIOLOGY 31 (11), 2011, 2723-2732

17. B. Goudey, Q. Wang, D. Rawlinson, A. Zarnegar, E. Kikianty, J. Markham, G. Macintyre, G. Abraham, L. Stern, M. Inouye, I. Haviv, A. Kowalczyk, Replication of epistatic DNA loci in two case-control GWAS studies using OPE al-gorithm, BMC BIOINFORMATICS 12(Suppl 11), 2011, p.A5 (21 November 2011)

18. G. Wong, C. Leckie and A. Kowalczyk, FSR: feature set reduction for scalable and accurate multi-class cancer sub-type classification based on copy number, BIOINFORMATICS 28 (2), 2012, 151-159

19. G. Abraham, A. Kowalczyk, J. Zobel, and M. Inouye, SparSNP: Fast and memory-efficient analysis of all SNPs for phenotype prediction, BMC BIOINFORMATICS 13(1), 2012, p.88

9. Przelaskowski A., “Adaptive sparse recovery of medical images with variational approach - preliminary study for CT stroke”, ITIB 2014, Advances in Intelligent Systems and Computing 283:151-164, Information Technologies in Biomedicine vol. 3, Springer 2014

10. Jasionowska M., Przelaskowski A., “Angular resolution study of vectors representing subtle spiculated structures in mammograms”, ITIB 2014, Advances in Intelligent Systems and Computing 283:27-36, Information Technologies in Biomedicine vol. 3, Springer 2014

11. Podsiadły-Marczykowska T., Ciszek B., Przelaskowski A., “Development of diagnostic stroke ontology - prelimi-nary results”, ITIB 2014, Advances in Intelligent Systems and Computing 284:261-272, Information Technologies in Biomedicine vol. 4, Springer 2014

12. Przelaskowski A., book review: Compressed sensing. Theory and applications, ed. Y.Eldar, G.Kutyniok, IEEE Com-munications Magazine, 51(4):14-15, 2013

13. Przelaskowski A., Jóźwiak, R., “Sensed compression with cosine and noiselet measurements for medical imaging”, ITIB 2012, Lecture Notes in Computer Science (in Bioinformatics), 7339:129-142, Springer 2012

14. Jasionowska M., Przelaskowski A., “Subtle directional mammographic findings in multiscale domain”, ITIB 2012, Lecture Notes in Computer Science (in Bioinformatics), 7339:77-84, Springer 2012

15. Ostrek G., Przelaskowski A., Automatic early stroke recognition algorithm in CT images, ITIB 2012, Lecture Notes in Computer Science (in Bioinformatics), 7339:101-109, Springer 2012

16. Jóźwiak R., Przelaskowski A., Ostrek G. „Conceptual improvements in computer-aided diagnosis of acute stroke”, Journal of Medical Informatics and Technologies 17:191-199, 2011

17. Jasionowska M., Przelaskowski A., „ Multiscale modeling of local directional mammogram findings, Journal of Medical Informatics and Technologies 17:183-190, 2011

Bioinformatyka

1. E Dobrzynska, J Rymaszewska, P Biecek, A Kiejna, Do Mental Health Outpatient Services Meet Users’ Needs? Trial to Identify Factors Associated with Higher Needs for Care, Community mental health journal, 1-7 (2015)

2. W Nowaczewska, Ł Kuźmiński, P Biecek, Morphological relationship between the cranial and supraorbital re-gions in Homo sapiens, American journal of physical anthropology 156 (1), 110-124 (2015)

3. M Wrzosek, M Sokal, A Sawicka, M Wlodarczyk, M Glowala, M Wrzosek, M Kosior, M Talalaj, P Biecek, G Nowic-ka, Impact of obesity and nitric oxide synthase gene G894T polymorphism on essential hypertension, Journal of physiology and pharmacology. 66 (5) p. 681-689 (2014)

4. Sobkowiak, M. Jończyk, E. Jarochowska, P.Biecek, J.Trzcinska-Danielewicz, J. Leipner, J.Fronk, P.Sowiński, Ge-nome-wide transcriptomic analysis of response to low temperature reveals candidate genes determining diver-gent cold-sensitivity of maize inbred line, Plant molecular biology 85 (3), 317-331 (2014)

5. Mazanowska, M Żabińska, K Kościelska-Kasprzak, D Kamińska, M Banasik, M Krajewska, K Madziarska, SC Zmo-narski, P Chudoba, P Biecek, M Boratyńska, M Klinger, Increased plasma matrix metalloproteinase-2 (MMP-2), tissue inhibitor of proteinase-1 (TIMP-1), TIMP-2, and urine MMP-2 concentrations correlate with proteinuria in renal transplant recipients, Transplantation proceedings 46 (8), 2636-2639 (2014)

194 195



Aktualnie realizowane granty i projektyUdział w projekcie VaVeL: Variety, Veracity, VaLue: Handling the Multiplicity of Urban Sensors (HORIZON 2020); pro-jekty wydziałowe; odwołanie w programie STRATEGMED; składanie innego wniosku w NCBiR


Współpraca z wieloma ośrodkami medycznymi (kilka czołowych klinik warszawskich, szpitali, przychodni, Europej-skie Centrum Zdrowia Otwock, Zakład Anatomii WUM, Zakład Radiologii Stomatologicznej i Szczękowo-Twarzowej WUM) oraz innymi zespołami naukowymi (z MIM-UW, ICM-UM, Katedry Telekomunikacji AGH, Katedry Architek-tury Komputerów i Telekomunikacji Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego); współorganizacja In-terdyscyplinarnego Seminarium Przetwarzania, Analizy i Interpretacji Obrazów w Medycynie (ICM UW-WUM-PW); współpraca z zespołem prof. Waldemara Koczkodaja z Department of Mathematics and Computer Science w Lau-rentian University w Kanadzie w zakresie wykorzystania metodyki pairwise comparisons w diagnostyce medycznej; realizacja jednego z doktoratów przy współpracy z Instytutem Paula Scherrera w Szwajcarii.


Zakład Anatomii Prawidłowej i Klinicznej Centrum Biostruktury WUM, ul. Chałubińskiego – prof. Bogdan CiszekZakład Radiologii Stomatologicznej i Szczękowo-Twarzowej WUM, ul. Nowogrodzka – prof. Kazimierz SzopińskiKlinika Neurologii, Centralny Szpital Kliniczny WUM , ul. Banacha– dr hab. n. med. Izabela Domitrz, lek. med. Ewa SobieszczukZakład Diagnostyki Radiologicznej, Centralny Szpital Kliniczny MSWiA, ul. Wołoska – prof. Jerzy Walecki, dr n. med. Katarzyna SklindaI Klinika Neurologiczna, Instytut Psychiatrii I Neurologii, ul. Sobieskiego – lek. med. Paweł JezierskiMagodent Szpital Onkologiczno-Kardiologiczny, ul. Fieldorfa – lek. med. Paweł Surowski, lek. med. Małgorzata Bie-siadko


Realizacja projektów dla firm BRASTER S.A. oraz DRAMIŃSKI S.A.

20. Wong, N. C., Ashley, D., Chatterton, Z., Parkinson-Bates, M., Ng, H. K., Halemba, M. S., Kowalczyk, A., et al. A dis-tinct DNA methylation signature defines pediatric pre-B cell acute lymphoblastic leukemia. EPIGENETICS, 7(6), 2012, 535–41

21. J.M. Weir, G. Wong, C.K Barlow, M.A. Greeve, A. Kowalczyk et al. Plasma lipid profiling in a large population-based cohort, JOURNAL OF LIPID RESEARCH 54 (10), 2013, 2898-2908

22. G. Abraham, A. Kowalczyk, J. Zobel, M. Inouye, Performance and robustness of penalized and unpenalized me-thods for genetic prediction of complex human disease, GENETIC EPIDEMIOLOGY 37(2), 2013, 184-95

23. S. Choudhury, V. Almendro, V.F. Merino, Z. Wu, R. Maruyama, Y. Su, F.C. Martins, M. Jo Fackler, M. Bessarabova, A. Kowalczyk et al., Molecular Profiling of Human Mammary Gland Links Breast Cancer Risk to a p27+ Cell Popu-lation with Progenitor Characteristics, CELL STEM CELL 13(1), 2013, p. 117-130

24. Tothill RW, Li J, Mileshkin L, Doig K, Siganakis T, Cowin P, Fellowes A, Semple T, Fox S, Byron K, Kowalczyk A, Thomas D, Schofield P, Bowtell DD., Massively-parallel sequencing assists the diagnosis and guided treatment of cancers of unknown primary, JOURNAL OF PATHOLOGY 231(4), 2013, 413–423

25. Meikle PJ, Wong G, Barlow CK, Weir JM, Greeve MA, Gemma L. MacIntosh, Laura Almasy, A. G. Comuzzie, M. C. Mahaney, A. Kowalczyk et al., Plasma Lipid Profiling Shows Similar Associations with Prediabetes and Type 2 Diabetes. PLOS ONE 8(9), 2013, p. e74341

26. B. Goudey, D. Rawlinson, Q. Wang, F. Shi, H. Ferra, R. M. Campbell, L. Stern, M. T. Inouye, C. Soon Ong, A. Kowalczyk, GWIS - Model-free, Fast and Exhaustive Search for Epistatic Interactions in Case-Control GWAS, BMC GENOMICS 14 (Suppl 3), 2013, p. S10

27. Abraham G, Tye-Din JA, Bhalala OG, Kowalczyk A, Zobel J, Inouye M, Accurate and Robust Genomic Prediction of Celiac Disease Using Statistical Learning. PLOS GENETICS 10(2), 2014, e1004137

28. N. Sapre, H. Lewis, M.KH Hong, G. Macintyre, A. Kowalczyk, A. J. Costello, N.M. Corcoran, C.M. Hovens, Curated MicroRNAs in Urine and Blood Fail to Validate as Predictive Biomarkers for High-Risk Prostate Cancer, PLOS ONE 9(4), 2014, e91729

29. A. Boussioutas, R.A. Busutil, J. George, R. Tothill, K. Scott, A. Kowalczyk et al, A signature predicting poor prognosis in gastric and ovarian cancer represents a coordinated macrophage and stromal response, CLINICAL CANCER RESEARCH 20 (10), 2014, 2761-2772

30. R W. Tothill, F. Shi, L. Paiman, J. Bedo, A. Kowalczyk, L. Mileshkin, E. Buela, R. Klupacs, D. Bowtell, K. Byron, Deve-lopment and Validation of a Gene Expression Tumour Classifier for Cancer of Unknown Primary, PATHOLOGY 47 (1), 2015, 7-12



Preferowane sposoby komunikacjiSystematyczne spotkania robocze, telekonsultacje, współdzielenie użytecznych zasobów, w tym kontaktów i istot-nych wydarzeń, otwarta dyskusja form rozwoju, otwartość, podmiotowość i pomocniczość jako reguły współpracy


Nowe laboratorium naukowe Informatyki w Medycynie i Biologii: komputerowe systemy obliczeniowe, uniwersalna wielokanałowa platforma do badań ultrasonograficznych w zastosowaniach badawczych -biomedycznych i przemy-słowych, aparatura i oprogramowanie do monitoringu EKG, systemy rejestracji wideo i audio do celów medycznych, referencyjne bazy danych medycznych, elementy systemów HIS-PACS); nowe laboratorium naukowe Matematycznej i Informatycznej Genomiki - dostęp do zasobów danych genomicznych, współpraca z zagranicznymi laboratoriami biochemii, przygotowanie nowego laboratorium dydaktycznego informatyki biomedycznej i biometrii.


Komputerowe wspomaganie obrazowej diagnostyki medycznej - wykładAparatura ultradźwiękowa - wykładPodstawy informatyki obrazowania medycznego - wykładMedyczne systemy informacyjne - wykładSeminarium naukowe (doktoranckie) Informatyka w Medycynie i Biologii

Potrzeby grupyPrzygotowanie projektów europejskich, dużych krajowych (NCBiR, NCN), także współpraca z podmiotami komercyjnymi

Prof. Nataliya Kizilowa ............................................................................................................................................................................. 199

Zakład Aerodynamiki

Dr inż. Piotr Łapka .................................................................................................................................................................................... 205

Grupa Badawcza Instytutu Techniki Cieplnej

Prof. Cezary Rzymkowski ........................................................................................................................................................................ 209

Grupa Badawcza Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej

199 https://www.meil.pw.edu.pl/za

Prof. Nataliya KizilowaZakład Aerodynamiki

Zespółprof. Nataliya Kizilovaprof. Rimantas Kacianauskasprof. Yuri Romashov)dr Juliana Simonovic

doktoranci: Gediminas Gadiulis, Oleg Ardatov, Helen Solovjova, Vitalina Cherevko, Viacheslav Balabanov, Olga Chabarova

studenci: Błażej Kowalski, Roman Kozak, Eugen Tkachenko, Julia Berebenia, Eugen Lysiak

Osoba do kontaktu: prof. Nataliya Kizilova ([email protected])

Wydział Mechaniczny Energetyki i LotnictwaZakład Aerodynamiki

ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa tel. 48 22 234 74 44

200 201


https://www.meil.pw.edu.pl/za

Publikacje1. Geramy A., Kizilova N., Romashov Yu. Biomechanical analysis of asymmetric mesio-distal molar positions loaded

by a symmetric cervical headgear. Acta Bioeng. Biomech. – 2016. – v.18, N42. Kizilova N. Diagnostics of Coronary Stenosis: Analysis of Arterial Blood Pressure and Mathematical Modeling.

Biomedical Engineering Systems and Technologies. Springer Series on Communications in Computer and Infor-mation Science. Plantier, G., Schulz, T., Fred, A., Gamboa, H. (Eds.) - 2015. - P.299-312

3. Kizilova N. Biomimetic composites reinforced by branched nanofibers. Nanoplasmonics, Nano-Optics, Nanocom-posites, and Surface Studies. Springer Proceedings in Physics, Vol.167. O. Fesenko and L. Yatsenko, (Eds.). – 2015. – P. 7–23

4. Kizilova N., Karpinsky M., Karpinska E. Quasi-regular and chaotic dynamics of postural sway in human. Applied Non-Linear Dynamical Systems. Jan Awrejcewicz (ed). Springer Proceedings in Mathematics & Statistics, Vol. 93. 2014. P.103-114

5. Kizilova N. Blood flow in arteries: regular and chaotic dynamics. Dynamical systems. Applications. Edited by J. Awrejcewicz, M. Kazmierczak, P. Olejnik, K. Mrozowski. Łódź Politechnical University Press. 2013. P.69-80

6. Kizilova N. Mathematical modelling of biological growth and tissue engineering. Current trends in development of implantable tissue structures. R.Bedzinski, M.Petrtyl (eds.). Lecture Notes of the ICB Seminar. Warsaw. 2012. P.18-27

7. Kizilova N., Hamadiche M., Gad-el-Hak M. Mathematical models of biofluid flows in compliant ducts: a review. Arch.Mech. 2012. v.64, N1. P.1-30

Tematyka• Biomechanics of blood circulation system – multiscale model of human blood circulation in the systemic arterial

tree, in the coronary system, microcirculation in brain and skin• Blood rheology – modeling of non-Newtonian properties of blood, blood sedimentation test, correlation of elec-

trical and mechanical properties of the red blood cells• Locomotory biomechanics - posturographic experiments, data analysis and modeling; kinematics of extremities

in mammals, birds and insects• Biomechanics of biological growth – experimental measurements and theoretical models of growing animal and

plant organs at different conditions• Biomechanics in dentistry – FEM analysis of orthodontic procedures

Zgłoszone patenty1. Karpinsky M.Yu., Karpinskaya E.D., Kizilova N.N., Pustovojt B.A., Tyazelov A.A., Hamdony A., Vyrva O.E. Method of

indirect estimation of functional state of human muscular skeletal system. Patent #46957 Bulletin N1; 11.01.2010. Patent application U200907801. 24.07.2009

2. Kizilova N.N., Cherevko V.A. Method of diagnostics of drug and food allergy. Patent # 57165 Bulletin N3; 10.02.2011. Patent application U201009671; 02.08.2010

3. Kizilova N.N., Chystina E.O., Hamadiche M. Method and system of fluid and gas flow stabilization and elimina-tion of vibrations of the pipeline walls.Patent #68407. Bulletin N4; 26.03.2012. Patent application U201109925; 26.08.2011


Realizacja Temat

2005-2007 EGIDE (DNIPRO program for French-Ukrainian cooperation in science and education) re-search grant “Wave flows of biofluids in viscoelastic tubes”, project leader

2007-2009 MSE grant “Flow stability in the compliant boundaries” , principal investigator

2007-2009 HAS-NASU (Hungarian-Ukrainian cooperation) research grant “Bio-thermo-hydro-me-chanics”, project leader

2008-2010AS CR – NASU (Czech-Ukrainian cooperation) research grant “Biofluid flows in small--scale natural structures: physical and mathematical modelling, optimization aspects”, project leader

2009-2010ASL-NASU (Lithuanian-Ukrainian cooperation) research grant “Development of a com-puterized virtual model of the human muscular-skeletal system: biophysical theory, cli-nical and educational applications”, project leader

2009-2010DFFD-RFFI (Russian-Ukrainian cooperation) research grant “Mechanics and Thermody-namics of Transport and Growth Physical and Mechanical Processes in Biological Me-dia”, project leader

202 203


https://www.meil.pw.edu.pl/za

2009-2010Research grant for cooperation between Ukraine and Byelorussia “Investigation of non--stationary and wave processes in the systems of fluid-filled viscoelastic tubes: theory and biomedical applications”, project leader

2010-2012 HAS-NASU (Hungarian-Ukrainian cooperation) research grant “Biothermohydrodyna-mics: Theory and Applications”, principal investigator

2009-2011PICS-NASU (French-Ukrainian cooperation) research grant “Novel methods of cancel-ling flow-induced vibrations by compliant multilayered and nanolayered functional graded coating for biomedical and aerospace applications”, principal investigator

2010-2012 MSE research grant “Parametric stability problems in mechanical systems”, principal investigator

2011-2014DFG-NASU (German-Ukrainian cooperation) research grant “Water quality in urban areas: Mathematical models for integrated management of the river basins in Kharkov (Ukraine) and Bode (Germany) areas”, project leader

2013-2015TRAFIC - Nowatorska metoda czynnościowej oceny zwężenia w tętnicy wieńcowej za pomocą modelowania przepływów in silico, na podstawie obrazu badania wielorzędo-wej tomografii komputerowej. NCBiM project

2015-2016 Dziedzinowe usługi nowej generacji w infrastrukturze PL-Grid dla Polskiej Nauki - PL-Grid NG. NCBiM project

Prowadzona współpracaPolitechnika Wileńska, Zakład mechaniczny

Preferowane sposoby komunikacjimaile, skype-wideokonferencje

Potrzeby grupyposzukiwanie partnerów do współpracyprzygotowywanie wspólnych projektówwymiana doświadczeń w nauczaniu biomechanikiangażowanie studentów do pracy naukowej

Charakterystyka uczestnikaLaboratoria zorganizowane i prowadzone przez Uczestnika: • laboratorium obliczeniowe (MathLab, AnSys, handmade software);• laboratoria prowadzone przez Uczestnika• laboratorium biophotonics: LED systemy, sensory;• laboratorium biofizyczny: Sprzęt dla spektroskopii dielektrycznej i elektroforezu komórek biologicznych

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Wykłady „Selected topics in modern biomechanics” Wykłady “Nanomechanica abd Nanotechnology” FEM Fluent LabsComputer Sciences Labs

205 www.meil.pw.edu.pl www.itc.pw.edu.pl

Dr inż. Piotr ŁapkaGrupa Badawcza Instytutu Techniki Cieplnej

Zespółdr inż. Piotr Łapka - koordynator grupy: [email protected], tel. 48 22 234 52 51

prof. dr hab. inż. Tomasz Wiśniewski [email protected]. dr hab. inż. Piotr Furmański [email protected] inż. Mirosław Seredyński [email protected] inż. Karol Pietrak [email protected] inż. Piotr Krawczyk [email protected] inż. Marcin Bugaj [email protected]

dyplomanci - 2 (stan na styczeń 2017)

Wydział Mechaniczny Energetyki i LotnictwaInstytut Techniki Cieplnej

ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa tel. (Wydział) 48 22 234 73 54

206 207


www.meil.pw.edu.pl www.itc.pw.edu.pl

PublikacjeMonografie:1. Wiśniewski T.S.: „Wymiana ciepła w ochronach osobistych strażaków”, ITC PW, 292 strony, 2016

Artykuły w czasopismach:

1. Łapka P., Furmański P., Wiśniewski T.: Assessment of thermal performance of protective garments. The advanced numerical model, International Journal of Numerical Methods for Heat and Fluid Flow, 2017, zaakceptowany, w druku

2. Łapka P., Furmański P., Zastosowanie dwu-równaniowego modelu transportu ciepła w skórze do oceny charakte-rystyk cieplnych ubrań ochronnych, Przemysł Chemiczny, 2017, zaakceptowany

3. Łapka P., Furmański P., Wiśniewski T.: Comparison of different bioheat transfer models for assessment of burns injuries, AIP Conference Proceedings, Vol. 1790, pp. 070002-1–070002-4, 2016

4. Łapka P., Furmański P.: An advanced model of heat and mass transfer in the protective clothing – verification, Journal of Physics: Conference Series, 2016, Vol. 745, pp. 032075, 2016

5. Furmański P., Łapka P., Badanie wpływu rodzaju ubioru na jego właściwości ochronne (Study on influence of the fi-refighter clothing structure on its protective performance), Zeszyty Naukowe SGSP (Scientific Papers of the Main School of Fire Service), Vol. 58, pp. 207-230, 2016

Tematyka• Badania i modelowanie (matematyczne i numeryczne) wymiany ciepła w układach biologicznych, tkankach i na-

rządach• Modelowanie makroskopowych właściwości termofizycznych tkanek• Cieplne zagadnienia odwrotne w medycynie (tomografia w podczerwieni, pomiary właściwości termofizycznych

tkanek)• Zastosowanie termowizji w medycynie• Modelowanie termicznego zniszczenia tkanek (laserowe usuwanie zmian chorobowych, wymrażanie)• Zagadnienia związane z oparzeniami cieplnymi (modelowanie cieplne, przewidywanie stopnia oparzenia, przewi-

dywanie czasów dopuszczalnych ekspozycji)• Zagadnienia cieplne związane z przechowywaniem materiałów biologicznych• Krioterapia• Zagadnienia związane z komfortem cieplnym• Zagadnienia związane z membranami półprzepuszczalnymi

Aktualnie realizowane granty i projektyO ROB/0011/03/001 „Opracowanie innowacyjnego systemu stanowisk do badań ochron osobistych”, 2013-2016, Poli-technika Warszawska (członek konsorcjum), kierownik projektu na PW: prof. dr. hab inż. Tomasz Wiśniewski, zakoń-czony w 2016 r.Projekt dotyczył m.in. badania wymiany ciepła w skórze ludzkiej poddanej działaniom dużych impulsów cieplnych oraz przewidywania stopnia oparzenia.

6. Łapka P., Furmański P., Wiśniewski T.: Analysis of influence of different heat transfer modes on temperature distribution in the protective clothing and skin, Procedia Engineering, vol. 157, pp. 72-81, 2016

7. Furmański P, Łapka P, Wiśniewski TS: Evaluation of skin surface temperature for the protective clothing-skin system. Comparison of analytical and numerical modelling, Conference Proceedings, IX International Conference on Computational Heat and Mass Transfer, ICCHMT 2016, Cracow, Poland, 23-26 May 2016, paper no. 690, pp. 1-10

8. Łapka P., Furmański P., Wiśniewski T.: Numerical modelling of transient heat and moisture transport in protective clothing, Journal of Physics: Conference Series, Vol. 676, pp. 012014, 2016

9. Łapka P, Furmański P, Wiśniewski TS: Numerical assessment of thermal performance of protective garments. Conference Proceedings, Ed. Nowak AJ, Banaszek J, Šarler B, Eurotherm Seminar No. 109, Numerical Heat Transfer 2015, 27-30 September 2015, Warsaw, Poland, pp. 69-80, 2015, ISBN 978-83-61506-30-0

10. Wiśniewski T., Furmański P., Łapka P.: Problemy związane z oceną ochron osobistych poddanych obciążeniu ciepl-nemu, w pracy zbiorowej pt.: Problemy monitoringu eksploatacji sprzętu i wyposażenia w Straży Pożarnej, red. Roguski J., pp. 85-106, 2015, Wydawnictwo CNBOP-PIB, ISBN 978-83-61520-22-11

11. Bartuzi P., Roman-Liu D., Wiśniewski T.: The Influence of Fatigue on Muscle Temperature, International Journal of Occupational Safety and Ergonomics, 2012, vol. 18, No 2, pp. 233-243.

12. Lisowska B., Wiśniewski T., Olszewska M., Małdyk B., Ćwiek R, Słowińska I., Małdyk P.: Znieczulenie podpajęczy-nówkowe – ocena porównawcza dwóch preparatów bupiwakainy, czy to samo to znaczy identyczne, czy tylko podobne? Anestezjologia i Ratownictwo, tom 5, nr 1 (2011), str. 28-39

209208

Prowadzona współpracaSzkoła Główna Służby Pożarniczej – tematyka: przewidywanie oparzeń, modelowanie wymiany ciepła w skórze i ubraniach ochronnych, bezpieczeństwo ratowników, komfort cieplny, brak formalnej umowyCentrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej – PIB – tematyka: przewidywanie oparzeń, modelowanie wymiany ciepła w skórze i ubraniach ochronnych, bezpieczeństwo ratowników, komfort cieplny, brak formalnej umowySamodzielny Publiczny Szpital Kliniczny im. Prof. Adama Grucy w Otwocku – badania ukrwienia kończyn z pomocą termografii w poczerwieniNieformalna współpraca z Kliniką Kardiochirurgii i Transplantologii w Aninie. Prace koncepcyjne nad zunifikowanym narzędziem do krioablacji tkanek mięśnia sercowego

Charakterystyka uczestnikaLaboratoria zorganizowane i prowadzone przez Uczestnika: • Laboratorium badań właściwości termofizycznych• Pracownia Usług Termowizyjnych

Sprzęt i oprogramowanie:• Oprogramowanie obliczeniowe (m.in. ANSYS Fluent, w tym licencje komercyjne),• Wieloprocesorowe stacje robocze,• Aparatura pomiarowa m.in.: LFA 447 Nanoflash, Netzsch; LFA 457 Microflash, Netzsch; DSC 404F Pegasus,

Netzsch; DSC 7, Perkin-Elmer; Kamera termowizyjna ThermaCam SC2000, FLIR; Kamera termowizyjna i7, FLIR, kamera termowizyjna Flir T650sc o czułości 0.03°C i rozdzielczości 640 x 480 pikseli

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Wybrane zagadnienia cieplne oraz termodynamiczne z obszaru BioMed prezentowane są na następujących wykła-dach:• Wymiana Ciepła, kurs inż.• Heat Transfer, kurs inż.• Zaawansowana Wymiana Ciepła, kurs mgr.• Advanced Heat Transfer, kurs mgr.• Advanced Thermodynamics, kurs inż.• Komfort cieplny – wykład na studiach podyplomowych

www.meil.pw.edu.pl www.meil.pw.edu.pl/itlims

Prof. Cezary RzymkowskiGrupa Badawcza Instytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej

Zespółdr hab. inż. Cezary Rzymkowski, prof. PW - koordynator grupy Zakład Teorii Maszyn i Robotów - tel. kom. 602 236 111, [email protected]

prof. dr hab. inż. Teresa Zielińska, Zakład Teorii Maszyn i Robotów - tel. kom. 69278948, [email protected] inż. Krzysztof Mianowski, Zakład Teorii Maszyn i Robotów, [email protected] hab. inż. Grzegorz Krzesiński, prof. PW, Zakład Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, [email protected]. dr hab. inż. Tomasz Zagrajek, Zakład Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, [email protected] inż. Paweł Borkowski, Zakład Wytrzymałości Materiałów i Konstrukcji, [email protected] hab. inż. Paweł Pyrzanowski, prof. PW, Zakład Podstaw Konstrukcji, [email protected] hab. inż. Marek Matyjewski, prof. PW, Zakład Podstaw Konstrukcji, [email protected] dr hab. inż. Jacek Szumbarski, prof. PW, Zakład Aerodynamiki, [email protected] hab. inż. Natalia Kiziłowa, prof. PW, Zakład Aerodynamiki, [email protected] hab. inż. Janusz Piechna, prof. PW, Zakład Aerodynamiki, [email protected] I i II stopnia: 20

Wydział Mechaniczny Energetyki i LotnictwaInstytutu Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej

ul. Nowowiejska 24, 00-665 Warszawa tel. 48 22 234 74 44

210 211



Publikacje1. P. Borkowski, K. Kędzior, G. Krzesiński, P. Wymysłowski, T. Zagrajek: Badanie wybranych rozwiązań protez krążka

międzykręgowego w odcinku lędźwiowym kręgosłupa, XIX Konferencja Naukowo-Dydaktyczna TMM, Kraków 2004, t.1, s. 63-68

2. J. Skoworodko, K. Skalski, K. Kędzior, T. Zagrajek, P. Borkowski: Implant krążka międzykręgowego kręgosłupa lędź-wiowego, Przegląd Lekarski, 2004, 4/61, 5 s.147-150

3. P. Borkowski: Analiza biomechaniczna sztucznego krążka międzykręgowego, Bio-Algorithms and Med-Systems, Vol. 1, No 1/2, s. 143-146, Kraków 2005

4. K. Kędzior, P. Borkowski, G. Krzesiński, K. Skalski, T. Zagrajek: A nonlinear analysis of the human vertebral column and medical recommendations that follow, Bulletin of The Polish Academy of Sciences, Technical Sciences, Vol.53. No.3, pp. 179-194, 2005

5. J. Kamińska, P. Borkowski, D. Roman-Liu, T. Zagrajek: Finite Elements Analysis of Spine During Computerized Tasks, Proceedings of 11 International Conference on Human-Computer Interaction, Volume 1 – Engineering Psy-chology, Health and Computer System Design, Las Vegas, 2005

Tematyka• biomechanika zderzeń • modelowanie ciała człowieka• biorobotyka • badanie ruchu człowieka• analizy sygnałów EMG i pracy grup mięśniowych• projektowanie urządzeń rehabilitacyjnych• modelowanie struktur kostnych• analizy biomechaniczne• modelowanie zastawek• modelowanie przepływów• modelowanie przepływów biomechanicznych• biomechanika przepływów i tkanek miękkich• biomechanika

6. P. Borkowski, K. Kędzior, G. Krzesiński, P. Marek, T. Zagrajek: Metody CAD/FEM w analizie i projektowaniu implan-tów. Górnictwo odkrywkowe, 5-6, s. 38-41, Wrocław 2006

7. P. Borkowski: Modelowanie MES sztucznego krążka lędźwiowego odcinka kręgosłupa, Przegląd Lekarski 2007/64 Wydanie Specjalne - seria Inżynieria Medyczna

8. T. Zielińska: On How Compliant Feet Support Postural Stability in Two Legged Locomotion. 2015 IFToMM World Congress Oct. 25-30, Taipei, Taiwan. ISBN 978-986-04-6098-8

9. M. Syczewska, T. Zielinska: Power spectral density in balance assessment:. description of methodology. Acta of Bioengineering and Biomechanics. vol.12-no.4, 2010, pp. 1-4

10. T. Zielinska, M. Trojnacki Postural Stability in Symmetrical Gaits Acta of Bioengineering and Biomechanics, Vol.11, No.2, pp.57-64, 2009

11. Zielinska T. Postural equilibrium in two-legged locomotion. RoMoCo. Lecture Notes in Control and Information Sciences, Springer, Volume 422, 2012, DOI:10.1007/978-1-447-2. pp.147-157., Springer 2012

12. Wang Jikun, Zielinska T.: Gait features analysis using artificial neural networks - testing the footwear effect. Acta of Bioengineering and Biomechanics, 2017 (w druku)

13. Mianowski K.: Nowe rozwiązanie manipulatora równoległego POLMAN do wspomagania operacji chirurgicznych metodą laparoskopową, Wyd. CEMED, Warszawa 2007, str. 97-104

14. Witkowski M., Mianowski K.: Projekt wstępny manipulatora nośnego nowego typu dla robota do chirurgii narzą-dów wewnętrznych, mat. Miedzynarodowej Konf. Medical Robotics, BioMedTech Silesia 2007, pod red. Z. Nawrata

15. Dąbrowska-Tkaczyk A., Mianowski K., Grygoruk R., Pędzisz R., Skalski K.: Założenia badawcze i konstrukcja sta-nowiska do badania modeli stawu biodrowego czlowieka, mat. XXIII Sympozjonu Podstaw Konstrukcji Maszyn, Rzeszów-Przemyśl, 2007, s. 111-125

16. Orłowski L., Pędzisz M., Rzymkowski C., Results of preliminary experimental research and computer simulation concerning assessment of injury risk of occupants of military off-road vehicle impacting an obstacle, Journal of KONES Powertrain and Transport, 2007, Vol. 14, No. 3, pp. 495-502

17. Kietliński, K., Rzymkowski C., An attempt to predict a risk of some of the knee region ski injuries by means of computer simulations, Journal of ASTM International, Vol. 2, No. 9, Paper ID JAI11970, October 2005.

18. Świetlik M., Rzymkowski C.: Analysis of the Possibilities of Improving the Safety of Children Transported in Pas-senger Cars in Pivoted Child Seat Systems, Materiały 6th World Congress on Biomechanics, Singapore, 1-6 August 2010

19. Konarzewski K., Matyjewski M., Rzymkowski C.: Selected Problems of Biomechanics of Impact. In: M. Nałęcz (Ed.): Biocybernetics and Biomedical Engineering 2000, Vol. 5 — Biomechanics and Rehabilitation Engineering. Publisher: Polish Academy of Sciences, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, pp. 747–797, Warsaw, 2004 (in Polish)

20. Szumbarski J.: Numerical study of the Yosida method applied to viscous incompressible internal flows with open boundary conditions. Archives of Mechanics, Vol. 68, No. 2, pp. 163-180, 2016

212 213



Prowadzona współpracaWspółpraca zagraniczna z przemysłem i uczelniami Przygotowywanie wniosku projektu w ramach inicjatywy EU: Professional Training Network z zakresu urządzeń i metod wspomagających działalność osób niepełnosprawnych (w projekt zaangażowane są uczelnie z Wielkie Bryta-nii, Włoch, Hiszpanii oraz formy produkujące sprzed rehabilitacyjny np. Aditec – Hiszpania).

Współpraca krajowa z ośrodkami badawczymiWspółpraca z Centralnym Instytutem Ochrony Pracy (CIOP) – podpisana umowa Wydziału z CIOP o wspólnym wy-korzystaniu laboratoriówWspółpraca ze Szpitalem Pomnikiem Centrum Zdrowia – wykorzystanie pracowni Analiz Ruchu do badania ruchu człowieka w tym tez sygnałowa EEMG

Charakterystyka uczestnikaLaboratoria zorganizowane i prowadzone przez Uczestnika: • cyfrowe kamery do szybkich zdjęć i oprogramowanie do automatycznego śledzenia ruchu markerów W9wyko-

rzysywane na potrzeby biomechaniki zderzeń)• oprogramowanie do analiz biomechanicznych (dynamika, kinematyka, szacowanie sił mięśniowych) pakiety wła-

sne i komercyjne• systemy i metody do rozpoznawania ruchu człowieka z prognozowaniem jego trajektorii ruchu (Kintect, Opensim

oraz własne oprogramowanie)• pakiety do analiz numerycznych przepływów biologicznych• pakiety i narzędzia do modelowania struktur kostnych (no. Na potrzeby opracowywania protez ,,custom-design’’)• oprogramowanie do projektowania urządzeń rehabilitacyjnych, oraz drukarki 3D do prototypowania

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:biorobotyka, biorobotics biomechanika, biomechanics

Aktualnie realizowane granty i projekty1. dr inż. Krzysztof Mianowski - udział w opracowaniu polskiego robota kardiochirurgicznego Robin-Heart2. prof. dr hab. inż. Teresa Zielińska - udział w projekcie europejskim RAPP - robotyka wspomagająca osoby starsze3. dr hab. inż. Cezary Rzymkowski, prof. PW - udział w projektach europejskich dot. badania biomechaniki zderzeń



Prof. Natalia Golnik ................................................................................................................................................................................... 217

Laboratorium aparatury radiologicznej, dozymetrii i nanodozymetrii

Prof. Małgorzata Jakubowska ................................................................................................................................................................. 223

Zakład Mikrotechnologii i Nanotechnologii

Prof. Krzysztof Kałużyński ....................................................................................................................................................................... 231

Laboratorium Techniki Ultradźwiękowej w Zastosowaniach Medycznych

Prof. Małgorzata Kujawińska .................................................................................................................................................................. 237

Zakład Inżynierii Fotonicznej

Prof. Tadeusz Pałko ................................................................................................................................................................................... 243

Grupa analizy i przetwarzania sygnałów fizjologicznych do diagnostyki i monitorowania stanu organizmu

Prof. Robert Sitnik .................................................................................................................................................................................... 249

Zakład Technik Rzeczywistości Wirtualnej

217http://zib.mchtr.pw.edu.pl/

Prof. Natalia GolnikLaboratorium aparatury radiologicznej, dozymetrii i nanodozymetrii

Zespółprof. dr hab. Natalia Golnik – kierownik zespołu

dr inż. Piotr Tulik ([email protected]) dr inż. Edyta Jakubowska ([email protected])

Doktoranci: mgr inż. Maciej Maciak ([email protected]) mgr inż. Magdalena Dobrzyńska ([email protected])mgr inż. Łukasz Krzemiński


Osoba do kontaktu: prof. dr hab. Natalia Golnik ([email protected])

Wydział Mechatroniki Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej

Zakład Inżynierii Biomedycznejul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawa

218 219


TematykaAktualna tematyka badawcza zespołu obejmuje dozymetrię i nanodozymetrię pól promieniowania mieszanego, w tym pól promieniowania neutronowego i wielkich energii, ze szczególnym uwzględnieniem pól promieniowania wokół urządzeń generujących promieniowanie jonizujące stosowanych w procedurach medycznych oraz wiązek terapeu-tycznych; konstrukcję rekombinacyjnych komór jonizacyjnych, ochronę radiologiczną ze szczególnym uwzględnie-niem narażenia pacjenta i personelu medycznego oraz metody i urządzenia do rentgenowskiej wizualizacji struktur tkankowych, jak również metody kontroli jakości urządzeń wykorzystujących promieniowanie jonizujące w celach medycznych

Rekombinacyjne metody oceny równoważnika dawki i składowych dawki pochłoniętej

W naszym zespole opracowano szereg dozymetrycznych metod pomiarowych bazujących na wykorzystaniu rekom-binacyjnych komór jonizujących, w których wykorzystuje się zjawisko rekombinacji początkowej i powiązanie tej re-kombinacji ze współczynnikiem jakości promieniowania. Metody te umożliwiają wyznaczenie równoważnika daw-ki i składowych dawki pochłoniętej w polach promieniowania mieszanego o złożonym, często nieznanym składzie i widmie energii promieniowania. Wykorzystywane są głównie w otoczeniu akceleratorów medycznych, w polach promieniowania neutronowego oraz w polach promieniowania wielkich energii.

Rekombinacyjna metoda mikrodozymetryczna

Unikalną metodą opracowaną w naszym zespole jest tzw. rekombinacyjna metoda mikrodozymetryczna (RMM) opar-ta na analizie kształtu krzywej nasycenia komory rekombinacyjnej. RMM umożliwia poznanie niektórych zjawisk za-chodzących pod wpływem promieniowania w obszarach tkanki o rozmiarach porównywalnych z rozmiarami struktur wewnątrzkomórkowych. Jest jak dotychczas jedyną metodą mikrodozymetryczną, która może być stosowana przy dużych mocach dawki, np. w wiązkach terapeutycznych. Podobnie jak inne metody mikrodozymetryczne, również RMM umożliwia wyznaczenie udziału promieniowania gamma w dawce pochłoniętej w polach promieniowania mie-szanego. Można więc wyznaczyć dawkę pochłoniętą i jej składowe za pomocą jednego przyrządu. RMM jest też najdo-kładniejszą metodą wyznaczenia H*(10) spośród wszystkich metod rekombinacyjnych. Jako jedyna znana metoda pomiarowa, RMM umożliwia wyznaczenie prądu nasycenia komory ciśnieniowej w dowol-nym polu promieniowania, co jest istotne w polach o dużej składowej dawki pochodzącej od ciężkich cząstek jonizują-cych o dużym LET (np. przy terapii hadronowej).

Konstrukcja komór rekombinacyjnych

Konstrukcja komór rekombinacyjnych jest z reguły dopasowywana do ich przewidywanego zastosowania. W naszym zespole zaprojektowano szereg komór specjalistycznych, w tym komory fantomowe, zestaw komór do wyznaczania składowych dawki przy terapii BNCT, komorę pierścieniową do pomiaru równoważnika dawki w bezpośrednim oto-czeniu terapeutycznej wiązki protonów, komorę i układ pomiarowy do pomiaru równoważnika dawki fotoneutronów w otoczeniu medycznych akceleratorów liniowych.

http://zib.mchtr.pw.edu.pl/

Ochrona radiologiczna w ośrodkach medycznych i w polach promieniowania wielkich energii

Prowadzimy pomiary pól promieniowania oraz ocenę narażenia pacjentów i personelu medycznego w ośrodkach me-dycznych wykorzystujących promieniowanie jonizujące (radioterapia, w tym hadronowa, radiologia interwencyjna, medycyna nuklearna). Nasze metody wykorzystywane są również do pomiarów równoważnika dawki na stanowi-skach pracy przy akceleratorach wielkich energii.

Modelowanie transportu promieniowania

Modelujemy transport promieniowania w ośrodkach i detektorach wykorzystując kody MCNP i FLUKA.

Kontrola jakości urządzeń wykorzystujących promieniowanie jonizujące w procedurach medycznych

We współpracy z ośrodkami medycznymi prowadzimy prace zmierzające do optymalizacji procedur kontroli jakości urządzeń wykorzystujących promieniowanie jonizujące w procedurach medycznych.

Publikacje i patentyWyniki naszych prac opisano w wielu pracach opublikowanych m.in. w prestiżowych czasopismach z tzw. listy filadel-fijskiej oraz udzielonych patentach i zgłoszeniach patentowych. 1. M. Zielczyński, N. Golnik, M. A. Gryziński, P. Tulik: “The use of recombination chambers at radiation therapy facil-

ities” Radiation Measurements 45(10), 1472-1475 (2010)2. M. A. Gryziński, M. Zielczyński, N. Golnik “Method for determination of ratio of absorbed doses created by differ-

ent radiations from two sources” Radiation Measurements, 45(10), 1224-1227 (2010)3. E. Jakubowska, N. Golnik, M. Gryzinski, P. Tulik Application of recombination chambers for determination of neu-

tron ambient dose equivalent at the door to the maze of linear accelerator vault Pol J Med Phys Eng 17(3):153-158 (2011)

4. J. Osko; N. Golnik; T. Pliszczynski: Cases of post-accident contamination with iodine 131I, registered in the Institute of Atomic Energy POLATOM in Świerk, Poland. Radiat. Prot. Dosim., 144, 560-563 (2011)

5. N. Golnik, P. Tulik, T. Pałko Recombination chamber of REM-2 type as a detector for H*(10) measurements in stray radiation fields at radiotherapy facilities. World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, IFMBE Proceedings 39, pp. 2218-2220 (2013).

6. R. Soboń, A. Wysocka-Rabin, N. Golnik: Design of a positioning system for soft-docking of an intraoperative elec-tron accelerator. Proceedings of SPIE. 89031B-1 - 89031B-7 (2013).

7. E. Jakubowska, M. Zielczyński, N. Golnik, M.A. Gryziński, Ł. Krzemiński: A ring-shaped recombination chamber for hadron therapy dosimetry, Radiat. Prot. Dosim., 161, 201-204 (2014)

220 221


8. Caresana, M. Denker, A. Esposito, A. Ferrarini, M. Golnik, N. Hohmann, E. Leuschner, A.Luszik-Bhadra, M. Manessi, G. Mayer, S. Ott, K. Roehrich, J. Silari, M. Trompier, F. Volnhals, M. Wielunski, M. Intercomparison of radiation pro-tection instrumentation in a pulsed neutron field. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 737, 203-213, (2014) doi:10.1016/j.nima.2013.11.073

9. Ł. Murawski, M. Zielczyński, N. Golnik, M.A. Gryziński A micro-gap, air filled ionisation chamber as a detector for criticality accident. Radiation Protection Dosimetry, 161, 130-133 (2014) doi:10.1093/rpd/nct323

10. N. Golnik, M.A. Gryziński, M. Kowalska, K. Meronka, P. Tulik Characterization of radiation field for irradiation of biological samples at nuclear reactor - comparison of twin detector and recombination methods. Radiation Pro-tection Dosimetry, 161, 196-199 (2014) doi:10.1093/rpd/nct341

11. Tulik P., Tomaszuk M., Wójcik P., Hubalewska-Dydejczyk A., Sowa-Staszczak A.: Optimization of acquisition pa-rameters of the test of an overall SPECT/CT system performance, w: IFMBE Proceedings v. 51 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering / David A. Jaffray, Springer International Publishing, ISBN 978-3-319-19386-1, ss. 240-243, 2015) DOI:10.1007/978-3-319-19387-8_58

12. M. G. Maciak, N. Golnik, K. Dworecki, S. Domański, P. Tulik, A. Araszkiewicz: Passive multi-layer neutron spectro-meter for neutron radiation dosimetry, w: Proceedings of SPIE, Photonics Applications in Astronomy, Communica-tions, Industry, and High-Energy Physics Experiments Romaniuk R. ( red. ), vol. 9662, 96622E-1 - 96622E-12 (2015), DOI:10.1117/12.2202441

13. M. Dobrzyńska: Calculation algorithm for determination of dose versus LET using recombination method., w: Pro-ceedings of SPIE, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experi-ments Romaniuk R. ( red.), vol. 9662, SPIE, ISBN 9781628418804, 966236-1 - 966236-7 (2015) DOI:10.1117/12.2202441

14. E. A. Jakubowska, M. A. Gryziński, N. Golnik P. Tulik L. Stolarczyk, T. Horwacik, K. Zbroja Ł. Góra Ambient dose equivalent measurements in secondary radiation fields at proton therapy facility CCB IFJ PAN in Krakow using recombination chambers. Nukleonika 61(1):23-28 (2016)

15. P. Tulik, M. Kowalska, N. Golnik, A. Budzyńska, M. Dziuk Measurements of the ionising radiation level at a nuclear medicine facility performing PET-CT examinations. Radiat. Prot. Dosim. (2016) doi:10.1093/rpd/ncw228

Numer prawa wyłącznego: PAT213314

Tytuł/Nazwa produktu: Sposób wyznaczania stosunku mocy dawki w polu dwuskładniko-wego promieniowania jonizującego

Numer zgłoszenia P.400678

Tytuł Rekombinacyjna komora jonizacyjna

Numer zgłoszenia P.400679

Tytuł Komora jonizacyjna jako detektor awaryjnej dawki promieniowania

Patenty

http://zib.mchtr.pw.edu.pl/

Aktualnie realizowane granty i projektymgr inż. Maciej Maciak, PRELUDIUM, Badanie zależności rekombinacji początkowej jonów od liniowego przekazania energii w komorach rekombinacyjnych


Narodowe Centrum Badań Jądrowych (www.ncbj.gov.pl)Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej (www.clor.waw.pl)Główny Urząd Miar, Laboratorium Promieniowania Jonizującego i Wzorców Barwy (www.gum.gov.pl)Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie (www.coi.waw.pl)Centrum Onkologii – Instytut im. Marii Skłodowskiej-Curie Oddział w Krakowie (www.onkologia.krakow.pl)Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego PAN w Krakowie (www.ifj.edu.pl)Szpital Uniwersytecki w Krakowie (https://www.su.krakow.pl/)Mazowieckie Centrum PET-CT (https://www.affidea.pl)European Radiation Dosimetry Group (EURADOS) Working Group 11 High Energy Radiation Fields (www.eurados.org)European Radiation Dosimetry Group (EURADOS) Working Group 9 Radiation Protection Dosimetry in Medicine (www.eurados.org)CERN CERF (www.cern.ch/cerf)


223222


Laboratorium zorganizowane: Laboratorium aparatury radiologicznej, dozymetrii i nanodozymetrii (finansowanie Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii CePT)

Laboratoria prowadzone: Laboratorium aparatury radiologicznej, dozymetrii i nanodozymetrii

Dostępny sprzęt pomiarowo-laboratoryjny. • aparat rentgenowski FLEXAVISION HB firmy SHIMADZU z torem wizyjnym • kompletny zestaw do wykonywania specjalistycznych testów kontroli jakości dla radiografii ogólnej, fluorosko-

pii, stomatologii, tomografii konwencjonalnej, tomografii komputerowej oraz mammografii.• elektrometr KEITHLEY typu 6517B• rekombinacyjne komory jonizacyjne

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:prace dyplomowe (inżynierskie i magisterskie dla kierunku Inżynieria Biomedyczna oraz specjalności Urządzenia Elektromedyczne dla kierunku Mechatronika), prace przejścioweRadiologia – wykład, laboratorium, Radioterapia – wykład, laboratorium,Laboratorium Technik Jądrowych - laboratorium, Kontrola jakości urządzeń diagnostycznych wykorzystujących promieniowanie jonizujące – wykład, laboratorium

http://zmn.mchtr.pw.edu.pl/

Prof. Małgorzata JakubowskaZakład Mikrotechnologii i Nanotechnologii

Zespółprof. dr hab. inż. Małgorzata Jakubowska – kierownik zespołu

dr inż. Daniel Janczakdr inż. Grzegorz Wróblewskidr inż. Andrzej Skalski

Doktoranci: mgr inż. Łucja Dybowska-Sarapukmgr inż. Andrzej Pepłowskimgr inż. Jakub Krzemińskimgr inż. Jerzy Szałapakmgr inż. Konrad Futeramgr inż. Sandra Lepak


ul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawa

224 225


TematykaZespół zajmuje się szeroko pojętą elektroniką drukowaną. Prace badawcze dotyczą zarówno samego druku – doborem parametrów technologicznych, przygotowywaniem past i atramentów jak i modyfikacją używanych nanomateria-łów. Wiele z opracowanych w Zespole rozwiązań z zakresu elektroniki może znaleźć zastosowanie w dziedzinie bio-medycznej – np. wytwarzania części układów elektronicznych, anten itd. Oprócz tego prowadzone są prace z pograni-cza inżynierii materiałowej oraz biologii i medycyny.Część Zespołu zajmuje się badaniami naukowymi obejmującymi zagadnienia technik elektroniki drukowanej oraz wy-korzystywania możliwości stwarzanych przez nie w nanomedycynie, medycynie regeneracyjnej i inżynierii tkanko-wej. Kierunki badań:

Wykorzystanie nanopłatków grafenowych do opracowania biomateriałów zdolnych do utworzenia funkcjonalnego ekwiwalentu tkanki poprzez sterowanie proliferacją i różnicowaniem komórek ma-cierzystych

Sterowanie różnicowaniem komórek macierzystych poprzez nanoszenie ich, wraz z atramentem grafenowym, me-todą bezkontaktową w odpowiednie miejsca przestrzennego rusztowania tkankowego (tzw. scaffold) do celów medy-cyny tkankowej, medycyny regeneracyjnej i transplantologii..

Antybakteryjne właściwości nanopłatków grafenowych oraz nanopłatków grafenowych dekorowa-nych nanocząstkami srebra.

Prowadzone są badania związane z wpływem różnego rodzaju podłoży grafenowych na rozwój bakterii gronkowca i zdolność do wytworzenia przez nie biofilmu. Badania prowadzone w Zakładzie łączą dwie dziedziny: elektronikę dru-kowaną i mikrobiologię, pozwalając uzyskać efekt synergiczny związany z zaletami obydwu dziedzin. Mają ogromne znaczenie dla rozwoju zarówno samej medycyny regeneracyjnej, jak i przemysłu wytwarzającego sprzęt medyczny, a także całej branży opakowań dla przemysłu spożywczego.

Wytwarzanie elastycznych czujników biomedycznych na bazie nanomateriałów węglowych

Celem tych prac jest stworzenie tzw. elektronicznego tatuażu, czyli elastycznego urządzenia nanoszonego na skórę, który będzie umożliwiał monitorowanie różnego rodzaju parametrów życiowych człowieka. Prowadzone sa bada-nia zmierzające opracowania czujników do monitorowania glukozy, ureazy, kortyzolu i in. W sposób bezprzewodowy i ciągły przesyłający informację np. na smartphona. Kolejnym tematem badawczym jest wykorzystanie opracowane-go już drukowanego rezystancyjnego czujnika nacisku do pomiarów pulsu. Prace skupiają się na dostosowaniu tego rozwiązania do wymagań bezprzewodowego wykrywania fali tętna.


Osoba do kontaktu: prof. dr hab. inż. Małgorzata Jakubowska ([email protected])


Zastosowania mikroorganizmów takich jak Escherichia coli czy Lactobacillus jako przetworników w pasywnych sensorach radiowych RFID wykonywanych technikami drukarskimi

Prowadzone są badania nad różnymi strukturami drukowanych przetworników bakteryjne integrowanych z czujni-kami np. pH, które pozwalają uzyskać sygnał elektryczny. Prowadzone są prace nad odbiorem sygnału elektrycznego z czujników za pomocą fal radiowych, a w szczególności z naciskiem na układy RFID. Celem prac jest opracowanie zin-tegrowanych czujników do monitoringu warunków przewozu czułych na temperaturę, wilgoć oraz promieniowanie UV produktów.

Publikacje i patenty1. G. Wroblewski, K. Kielbasinski, T. Stapinski, J. Jaglarz, K. Marszalek, B. Swatowska, Ł. Dybowska-Sarapuk, M. Jaku-

bowska, Graphene platelets as morphology tailoring additive in carbon nanotube transparent and flexible elec-trodes, Journal of Nanomaterials, 2015 (if=1,61)

2. K. Kiełbasiński, J. Szałapak, M. Jakubowska., A. Młożniak, E. Zwierkowska, J. Krzemiński, M. Teodorczyk, Influence of nanoparticles content in silver paste on mechanical and electrical properties of LTJT joints, Advanced Powder Technology, 2015 (if=2,64)

3. K. Kiełbasiński., J. Krzemiński., J. Szałapak, A. Młożniak., E. Zwierkowska, O. Jeremiasz, M. Jakubowska., R. Pawłow-ski, New technology of silvering aluminium busbar joints with the use of printable paste containing nano-size Ag particles, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 2015 (if=1,57)

4. D. Janczak, M. Słoma, G. Wróblewski, A. Młożniak, M. Jakubowska, Screen-Printed Resistive Pressure Sensors Containing Graphene Nanoplatelets and Carbon Nanotubes, SENSORS, 2014 (if=2,25)

5. M. Słoma, G. Wróblewski, D. Janczak, M. Jakubowska, “Transparent Electrodes with Nanotubes and Graphene for Printed Optoelectronic Applications“, Journal of Nanomaterials, 2014 (if=1,64)

6. Mikko Nelo,• M. Sloma, J. Kelloniemi,• J. Puustinen, T. Saikkonen • J. Juuti • J. Häkkinen, M. Jakubowska, H. Jantunen, Inkjet-Printed Memristor: Printing Process Development, Japanese Journal of Applied Physics, 2013 (if=1,13)

7. K. Janeczek, G. Kozioł, M. Jakubowska, A. Araźna, A. Młożniak, K. Futera: Assessment of electromechanical proper-ties of screen printed polymer nanopastes, Materials Science and Engineering B, 2013 (if=2,17)

8. Ali Alshehri • Malgorzata Jakubowska • Anna Młożniak • Michal Horaczek • Diana Rudka • Charles Free • J David Carey, Enhanced Electrical Conductivity of Silver Nanoparticles for High Frequency Electronic Applications, ACS Applied Materials & Interfaces, 2012 (if=6,72)

9. M. Jakubowska, M. Słoma, A. Młożniak, Article: Printed transparent electrodes containing carbon nanotubes for elastic circuits applications with enhanced electrical durability under severe conditions, Materials Science and Engineering, 2011 (if=2,17)

10. Ali H. Alshehri, M. Jakubowska, M. Sloma, M. Horaczek, D. Rudka, C. Free1, and J. David Carem, Electrical perfor-mance of carbon nanotube-polymer composites at frequencies up to 220 GHz , 2011 (if=3,30)

226 227


11. G. Wróblewski, Ł. Dybowska-Sarapuk, B. Swatowska M. Jakubowska, i T. J. Stapiński, „Optical properties of transparent electrodes based on carbon nanotubes and graphene platelets”, Journal of Materials Science-Mate-rials in Electronics, 2016 (if=1,80)

12. A. Pepłowski, D. Janczak, G. Wróblewski, M. Słoma, Ł. Górski, E. Malinowska, T. Pawłko, M. Jakubowska, Graphene electrodes for voltammetric measurements in biological fluids, w: Circuit World, 2015 (if=0,53)

13. Ł. Dybowska-Sarapuk, S. Rumiński, G. Wróblewski, M. Słoma, A. Młożniak, K. Ilona, M. Lewandowska-Szumieł, i M. Jakubowska, „Aqueous biological graphene based formulations for ink-jet printing”, Polish Journal of Chemi-cal Technology, 2016 (if=0,62)

Inne publikacje

1. Janeczek K., Jakubowska Małgorzata*, Kozioł Grażyna [i in.] : Electrical and mechanical properties of RFID chip joints assembled on flexible substrate, w: Soldering & Surface Mount Technology, vol. 27, nr 1, 2015, ss. 13-21

2. Janeczek K., Araźna A., Salski Bartłomiej Wacław [i in.] : Printed HF Antennas for RFID on-Metal Transponders, w: Circuit World, vol. 42

3. Kopyt Paweł, Salski Bartłomiej Wacław, Gwarek Wojciech [i in.] : Antena UHF na bazie grafenu dla znacznika RFID, w: Elektronika - konstrukcje, technologie, zastosowania, SIGMA NOT, vol. LVI, nr 10, 2015, ss. 50-53

4. Kopyt Paweł, Salski Bartłomiej Wacław, Zagrajek P [i in.] : Electric Properties of Graphene-Based Conductive Lay-ers from DC Up to Terahertz Range, w: IEEE Transactions on Terahertz Science and Technology, 2016

5. Pepłowski Andrzej, Janczak Daniel, Wróblewski Grzegorz [i in.] : Graphene electrodes for 6. Słoma Marcin, Janczak Daniel, Wróblewski Grzegorz [i in.] : Electroluminescent structures printed on paper and

textile elastic substrates, w: Circuit World, vol. 40, nr 1, 2014, ss. 13-167. Wróblewski Grzegorz, Słoma Marcin, Janczak Daniel [i in.] : Influence of carbon nanoparticles morphology on

physical properties of polymer composites, w: Acta Physica Polonica A, Polish Academy of Sciences Institute of Physics, vol. 125, nr 4, 2014, ss. 861-863

Patenty

1. Olszewska-Placha Marzena, Salski Bartłomiej Wacław, Janczak Daniel, Gwarek Wojciech, Jakubowska Małgorza-ta, Wróblewski Grzegorz, Młożniak Anna, Słoma Marcin: Panel pochłaniający promieniowanie elektromagne-tyczne, Wynalazek, Zaakceptowany, Numer zgłoszenia: PL405420, Numer patentu/prawa: PL405420-A1, Data zgłoszenia: 20-09-2013, Data udzielenia: 30-03-2015

2. Janeczek K., Kozioł G., Jakubowska M., Temperature sensor integrated radio frequency identification system, has sensor element provided with contact, where surface contacts sensor element, and is provided with imposed sol-der layer doped with bismuth and indium, Wynalazek, Zaakceptowany, Numer patentu: PL122358-U1, PL67547-Y1, Data zgłoszenia: 13-08-2012, Data udzielenia: 17-02-2014, 31-12-2014

3. Jakubowska M., Janczak D., Słoma M., Młożniak A., Wróblewski G., Printed pressure force sensor, has resistive layer provided with carbonaceous material and polymeric carrier, and base layer provided with graphene flakes and equipped with nanotubes, where polymeric carrier is provided with poly alkyl, Wynalazek, Zaakceptowany, Numer patentu: PL399360-A1, Data zgłoszenia: 29-05-2012, Data udzielenia: 09-12-2013


Aktualnie realizowane granty i projektyKierownik Nazwa Grantu Temat

M. Jakubowska Projekt GrafTech (na ukończeniu) Przewodzące pasty i atramenty na bazie nanopłatków grafenowych

A. Łękawa-Raus Projekt LIDER Nanomateriały węglowe dla naszej przyszłości energetycznej

M. Jakubowska Projekt na rzecz bezpieczeństwa i obronności państwa

Metody i Sposoby Ochrony i Obrony przed Impulsami HPM

M. Słoma First-Team Elektronika strukturalna


Z wydziałami PW: elektronika, chemiczny, inżynierii produkcjiPWr, AGH, WAT, PRz, PKr, PŚl., IMP PAN GdańskITME, ITE, ITE/O Kraków, ITR, COBRPPWIChiRInst. Biopolimerów ŁódźWarszawski Uniwersytet Medyczny, Instytut Mikrobiologii Szpitala przy BanachaCentrum Badań Przedklinicznych i TechnologiiUniversity of OuluCambridge UniversityMagdeburg Techniszche Universitat IZM Fraunhofer BerlinNarodowy Instytut Zdrowia Publicznego – PZHKatedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych, Politechnika Łódzka

228 229



Potrzeby grupypotencjostaty do badań elektrochemicznych (techniki woltamperometrii, amperometrii, potencjometrii)dostęp do aparatury i laboratoriów biologicznychdostęp do materiałów biologicznych (komórki, bakterie inne)stworzenie modułu komunikacji sensorów z urządzeniami zewnętrznymiopracowanie biozgodnych materiałów do stabilizacji enzymów i innych cząstek biologicznych w warstwach senso-rycznychopracowanie nowych metod oznaczania związków zawartych w płynach biologicznych


GalwesHybresSolaris-LaserMechatronikaPulse - FinlandiaNOF - Japonia



Laboratorium elektroniki drukowanej:Najważniejsze sprzęty: SpeedMixer DAC 150, Sitodrukarka, Tester druku RK Printer, Głowica do powlekania natrysko-wego z atomizacją pneumatyczną, Głowica do powlekania natryskowego z atomizacją ultradźwiękową, Dyspenser, Suszarka SUP – 30, Sonifikator SONICS Vibra-Cell, myjka ultradźwiękowa EMAG, Homogenizator ultradźwiękowy SONICS VCX-500, Mieszadło magnetyczne z grzaniem MS7-H550-Pro, Reometr i wiskozymetr Brookfield R/S plus + termostat PolyScience

Laboratorium mikroobróbki: Laser grawerujący CO2 Rayjet, Drukarki 3D typu FDM firmy UP!

Laboratorium badania niezawodności: Maszyna wytrzymałościowa dwukolumnowa Cometech

Laboratorium mikroelektroniki: Bonder flip-chip Finetech PicoPonadto: Kamera termowizyjna, atomizer ultradźwiękowy Accujet ACUSN-150, pompa strzykawka Baxter Flo-gard gsp, Nordson Asymtek DispenseMate

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Systemy Mikroptoelektroniczne (wykład/laboratorium/projekt)Microsystems Technology (wykład)Technologie elektroniczne (wykład/laboratorium/projekt)

231

Prof. Krzysztof KałużyńskiLaboratorium Techniki Ultradźwiękowej w Zastosowaniach Medycznych

Zespółprof. dr hab. inż. Krzysztof Kałużyński – kierownik zespołu

dr inż. Beata Leśniak-Plewińskadr inż. Jakub Żmigrodzkidr inż. Szymon Cygan

Doktoranci: mgr inż. Iryna Gorbenkomgr inż. Tomasz Kubik

dyplomanci I i II stopnia - ok 15

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. inż. Krzysztof Kałużyński ([email protected])


ul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawatel. 48 22 234 82 81 (sekretariat IMiIB)

232 233


TematykaUltradźwięki w zastosowaniach medycznych (chronologia od tematyki najwcześniejszej)• budowa aparatury ultradźwiękowej (przepływomierze dopplerowskie do specjalnych zastosowań, urządzenia do

nadzoru stanu płodu), oprogramowanie do przetwarzania i analizy sygnałów i obrazów ultradźwiękowych na potrzeby diagnostyki medycznej: analiza widmowa sygnałów dopplerowskich prędkości przepływu krwi, analiza sygnałów dopplerowskich w modelach naczyń tętniczych o nierównomiernej powierzchni

• ocena stanu powierzchni złogów, estymacja rozmiarów stałych elementów mikrozatorowych, analiza sygnałów dopplerowskich powstałych w wyniku aktywności ruchowej płodu

• ocena dobrostanu płodu, estymacja przemieszczeń, odkształceń i szybkości odkształceń w modelach komór ser-ca, analiza właściwości gradientów odkształceń w takich modelach

• ocena rozległości symulowanych zawałów (pełnościennych, niepełnościennych) ; budowa stanowisk badawczych do w/w tematyki; estymacja grubość tkanek miękkich twarzy na podstawie danych obrazowych MRI.

Publikacje i patenty1. K J Kaluzynski, T Kret, K Czajkowski, J Sieńko J Żmigrodzki, System for objective assessment of fetal activity, Med.

Eng.Phys. 33 (2011) 692–699 doi:10.1016/j.medengphy.2011.01.006 2. Heyde, B; Cygan, S; Choi, HF; Lesniak-Plewinska, B; Barbosa, D; Elen, A; Claus, P; Loeckx, D, K J Kaluzynski, D’hooge

J., 2012 Regional cardiac motion and strain estimation in threedimensional echocardiography: A validation study in thick-walled univentricular phantoms, IEEE Trans UFFC, vol 59, no. 4, 668-682

3. J.Zmigrodzki, K J Kaluzynski, New microembolus size estimator for peripheral blood vessels, Ultrasound Med. Biol., 2012, Vol. 38, No. 3, pp. 454–467

4. S. Cygan, K. Werys, Ł. Błaszczyk, T. Kubik, K. Kałużyński - “Left ventricle phantom and experimental setup for MRI and echocardiography – preliminary results of data acquisitions” Biocybern. Biomed. Eng. 2014, vol. 34, No.1, 19–24 DOI: 10.1016/j.bbe.2013.12.00

5. K.Kaluzynski Empirical Mode Decomposition of simulated and real ultrasonic Doppler signals of periodic fetal activity, Med Eng Phys (2014), 36, 859-868, http://dx.doi.org/10.1016/j.medengphy.2014.03.013

6. T. Kubik, K. Kałużyński, S. Cygan, K. Mikołajczyk Evaluation of the Empirical Mode Decomposition method as a tool for preprocessing ultrasonic cardiological data, Recent advances in Mechatronics 2013 (published 2014), DOI 1007/978-3-319-02294-9_100, pp 793-799

7. Gorbenko I, Mikołajczyk K, Iarovyi I, Kubik T, Kałużyński K. A new method of automatic craniometric landmarks definition and soft tissue thickness measurement based on MRI data, ITIB 2014, 02- 04.06.2014, Information Tech-nologies in Biomedicine, Volume 3, Advances in Intelligent Systems and Computing Volume 283, Springer, 2014, pp 115-126

8. Cygan S., Żmigrodzki J., Leśniak-Plewińska B., Karny M., Pakieła Z. and Kałużyński K., Influence of Polivinylalcohol Cryogel Material Model in FEM Simulations on Deformation of LV Phantom, Hans van Assen, Peter Bovendeerd, and Tammo Delhaas (Eds.) Functional Imaging and Modeling of the Heart 8th International Conference, FIMH 2015, Maastricht, The Netherlands, June 25–27, 2015, Proceedings, 313-320, DOI: 10.1007/978-3-319-20309-6_36

9. J. Żmigrodzki, S. Cygan, B. Leśniak-Plewińska & K. Kałużyński: Identification of subendocardial infarction – a feasi-bility study using synthetic ultrasonic image data of a left ventricular model, pp 137-142, Computational Vision and Medical Image Processing V, Proceedings of the 5th Eccomas Thematic Conference on Computational Vision and Medical Image Processing - VipIMAGE 2015, Tenerife, Spain, October 19-21, 2015, Editors: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge, ISBN: 978-1-138-02926-2, e-ISBN: 978-1-315-64279-6, Publisher: CRC Press, Publication Date: 2015, Pages: 356. DOI: 10.1201/b19241-24

10. B. Leśniak-Plewińska, S. Cygan, J. Żmigrodzki, K. Kałużyński: A new thick-walled conical model of the left ventric-le, pp 273-278, Computational Vision and Medical Image Processing V, Proceedings of the 5th Eccomas Conference VipIMAGE 2015, Tenerife, Spain, October 19-21, 2015, Editors: João Manuel R.S. Tavares, R.M. Natal Jorge, ISBN: 978-1-138-02926-2, e-ISBN: 978-1-315- 64279-6, Publisher: CRC Press, Publication Date: 2015, Pages: 356.

11. Gorbenko I, Kałużyński K, Mikołajczyk K (2015) Template design for craniometric landmarks identification, Conf. Mechatronics 2015, Advanced Mechatronics Solutions Volume 393 of the series Advances in Intelligent Systems and Computing pp 461-466, ISBN 978-3-319-23921-7, DOI 10.1007/978-3-319-23923-1_67

Aktualnie realizowane granty i projekty1. dr inż. Beata Leśniak-Plewińska: Effect of selected echocardiographic data acquisition parameters on accuracy of

the myocardial deformation estimation: implications for the possible measurement standardization 2. prof. dr hab. inż. Krzysztof Kałużyński: Badania ograniczeń estymacji gradientów deformacji w ścianie modelu

lewej komory serca-studium możliwości identyfikacji symulowanego zawału niepełnościennego

234 235



Instytut Kardiologii, Universiteit Leuven, II Klinika Ginekologii i Położnictwa WUM (prof. K.Czajkowski)

Preferowane sposoby komunikacjina poczatkowym etapie mail

Potrzeby grupyznalezienie zespołów o zbliżonej tematyce w celu ew. współpracy


Laboratorium Techniki Ultradźwiękowej w Zastosowaniach Medycznych Dostępny sprzęt pomiarowo-laboratoryjny: otwarty ultrasonograf Ultrasonix SonixTouch Research wraz z modułem SonixDAQ umożliwiającym akwizycję sygnałów RF oraz zestawem sond; sterowana komputerowo pompa do badań hemodynamicznych Vivitro SuperPump; system sonomikrometryczny Soonometrics; stacja robocza Dell Precision T5500; mobilna stacja robocza Dell Precision M6700; serwery plików NAS QNAP; aparatura pomiarowe (zasilacze, generatory sygnałów, mierniki, oscyloskopy, systemy do prototypowani aukładów logiki programowalnej); piec la-boratoryjny Wamed SUP-100; programowana zamrażarka laboratoryjna Pol-Eko ZLN-75; cyrkulator zprogramowa-nym termostatem Julabo F33-MA; dygestorium Lewako-Plast; stacja uzdatniania wody Onda; mieszadło magnetyczne z podgrzewaną płytą Thermo Scientific Super-Nuova; waga laboratoryjna Radwag WPX 4500; Matlab z toolboxami

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Elektroniczna Aparatura MedycznaBiomechanika InżynierskaCyfrowe Przetwarzanie ObrazówTechnika Ultradźwiękowa w Diagnostyce MedycznejPrzetwarzanie Sygnałów BiomedycznychZaawansowane Techniki Przetwarzania Obrazowych Danych MedycznychUkłady i Systemy ElektromedyczneLogiczne Układy Programowalne

237http://zif.mchtr.pw.edu.pl/

Prof. Małgorzata KujawińskaZakład Inżynierii Fotonicznej

Zespółprof. dr hab. inż. Małgorzata Kujawińska – kierownik zespołu ([email protected])

prof. dr hab. inż. K. Patorskiprof. nzw. dr hab. inż. T. Kozackidr inż. M. Józwikdr inż. A. Stykdr inż. P. Makowski,dr inż. M. Malesa

Doktoranci: mgr inż. M. Chlipała, mgr inż. Michał Dudek, mgr inż. J. Kostencka, mgr inż. W. Krauze, mgr inż. A. Kuś, mgr inż. K. Li-żewski, mgr. inż. K. Malowany, mgr inż. Marta Mikuła, mgr inż. J. Martinez Carranza mgr inż. K. Pokorski, mgr inż. Z. Sunderland, mgr inż. M. Trusiak, mgr inż. M. Wielgus, mgr inż. W. Zaperty

Wydział Mechatroniki Instytut Mikromechaniki i Fotoniki

ul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawatel. 48 22 234 84 89

238 239


Tematyka• Optyczne polowe metody pomiarowe w zastosowaniach biomedycznych: teoria, interakcja promieniowania

z obiektami biologicznymi• Pomiary i obrazowanie obiektów fazowych i amplitudowo-fazowych(mikro)- 2D/3D/4D• Cyfrowa holografia i mikroskopia holograficzna• Tomograficzny mikroskop fazowy do zastosowań w biomedycynie (histopatologia, pomiary i monitorowanie 3D

rozkładu współczynnika załamania w komórkach)• Z tematyki pomiarów „Makro” w całym polu widzenia – pomiary (w tym dynamiczne) kształtu, deformacji i pól prze-

mieszczeń /odkształceń obiektów biologicznych (człowieka) pod wpływem pól termicznych, mechanicznych itd.

Publikacje i patenty1. Buzalewicz I., Liżewski K., Kujawińska M., Podbielska H., Degeneration of Fraunhofer diffraction on bacterial colo-

nies due to their light focusing properties examined in the digital holographic microscope system. Optics Express, Optics Express, Vol. 21 Issue 22, pp.26493-26505 (2013)

2. Kuś; M. Dudek; B. Kemper; M. Kujawinska; A. Vollmer “Tomographic phase microscopy of living three-dimension-al cell cultures” J. Biomed. Opt. 19 (4), 046009 (2014)

3. M. Kujawińska, W. Krauze, A. Kuś, J. Kostencka, T. Kozacki, B. Kemper, M. Dudek, “Problems and solutions in 3D analysis of phase biological objects by optical diffraction tomography”, International Journal of Optomechatron-ics, 8(4), 357 (2014)

4. J. Kostencka, T. Kozacki, M. Dudek, M. Kujawińska, “Time efficient method for defocus error compensation in to-mographic phase microscopy”, Photonics Letters of Poland 6(3), 102 (2014)

5. J. Kostencka, T. Kozacki, M. Dudek, M. Kujawińska, “Noise suppressed optical diffraction tomography with autofo-cus correction”, Optics Express 22(5), 5731 (2014)

6. J. Kostencka, T. Kozacki, A. Kuś, M. Kujawińska, “Accurate approach to capillary-supported optical diffraction to-mography,” Optics Express 23, 7908-7923 (2015).

7. W. Krauze, A. Kuś, M. Kujawinska „Limited-angle hybrid optical diffraction tomography system with total-varia-tion-minimization-based reconstruction,” Opt. Engineering, 54(5), 054107 (2015)

8. Kuś A., Krauze W., Kujawińska M.: Active limited-angle tomographic phase microscope, w: Journal of Biomedical Optics, vol. 20, nr 11, 2015

9. Buzalewicz, M. Kujawińska, W. Krauze, and H. Podbielska, „Novel Perspectives on the Characterization of Spe-cies-Dependent Optical Signatures of Bacterial Colonies by Digital Holography,” PloS ONE 11, e0150449 (2016).

http://zif.mchtr.pw.edu.pl/

10. W. Krauze, P. Makowski, M. Kujawińska, and A. Kuś, „Generalized total variation iterative constraint strategy in limited angle optical diffraction tomography,” Opt. Express 24, 4924-4936 (2016).

11. Wróblewski Grzegorz, Słoma Marcin, Janczak Daniel [i in.] : Influence of carbon nanoparticles morphology on physical properties of polymer composites, w: Acta Physica Polonica A, Polish Academy of Sciences Institute of Physics, vol. 125, nr 4, 2014, ss. 861-863

Aktualnie realizowane granty i projektyMiędzynarodowe projekty badawcze, w tym w programy Unii Europejskiej

Kierownik Projektu MK, Centrum dostepu do innowacyjnych rozwiązań fotonicznych i wspomagania technologicz-nego, ACTPHAST , 7PR UE (2014-2017)

Krajowe projekty badawcze

Kierownik Projekt w ramach programu FNP „Team-Tech” „BiOpTo: Tomograficzny mikroskop fazowy do zastosowań w biomedycynie” (2016-2019)Kierownik Projektu, MK, Phase microscopy and tomography – new approach to 3D measurements of biological and technological structures, 3D Phase, Grant FNP w ramach program TEAM – zakonczonyKierownik Projektu na PW,MK Laserowe systemy broni skierowanej energii, laserowe systemy broni nieśmiercionośnej, Grant NCBiR


Wspólpraca z partnerami: Vrije Univ. Brussel, Universite Franche-Comte, Munster University w ramach projektu Team (FNP) Współpraca z jednostkami badawczymi i firmami w ramach Europejskiej Platformy Technologicznej Photonics 21, Współpraca z partnerami w ramach projektów UE (7 PR):ACTPHAST –koordynator projektu Vrije Univ. Brussel (Belgia) oraz 23 partnerami z całej Europy, Współpraca w ramach porozumienia PW-ITMO ( St Petersburg National Research University of Information Techno-logies, Mechanics and Optics (ITMO University), Rosja) współpraca dotyczy prowadzenia wspólnych studiów magi-sterskich „Projektowanie układów optycznych”

240 241


Współpraca z ośrodkami biomed

Biomedical Technology Center of the Medical Faculty, Münster UniversityVrije Universiteit Brussel (VUB) namely: Department of Applied Physics and Photonics (TONA) andDepartment of Electronics and Informatics (ETRO) Microscopy Core Facility of the Nencki Institute PASDepartment of Transplantology and Central Tissue Bank, Centre of Biostructure Research, MedicalUniv. of WarsawPhotonics Nanostructure Facility, Institute of Experimental Physics, Faculty of Physics, University of WarsawWUT-WUM- Faculty of Production Engineering, Warsaw University of Technology Department of Physiology and Experimental Pathophysiology, Warsaw Medical University (within CePT)Centrum Zdrowia Dziecka, Warszawa (pracownia histopatologii)


Przemysłowe Centrum Optyki, WarszawaPrecoptics Sp., WarszawaSolaris Optics, WarszawaPolska Platforma Technologiczna FotonikiLovaLite, Francja, wspólne prace w tematyce modelowania i wytwarzania polimerowych mikroelementach na czo-łach światłowodów oraz współpraca w ramach projektu ACTMOSTLynceé Tec, Szwajcaria, wspólne prace w tematyce mikroskopii holograficznej oraz współpraca w ramach opracowy-wania wniosków na projekty europejskie, praktyki studenckie Electronic Technology Research Institute, Korea, wspólne prace i projekt w tematyce holografii cyfrowej i displeji holograficznych, realizacja projektu Giga KoreaItalray , Włochy, współpraca przy opracowaniu oprogramowania do tomosyntezy, współpraca w ramach ACTPHASTDifrotec, Estonia, opracowanie oprogramowania analizy interferogramów w układzie interferometru dyfrakcyjnego, współpraca w ramach projektu ACTPHAST Przemysłowe Centrum Optyki, Polska, praktyki studenckie, współpraca w ramach Polskiej Platformy Fotonicznej (projekt strategiczny w obszarze fotoniki) ASTRI, Polska, wspólne prace i wystąpienia projektowe w tematyce przyrządów budowy aparatury kosmicznej, wspólna realizacja projektu NCBiRVigo System S.A., Polska, współpraca w ramach Polskiej Platformy Fotonicsnej, staże/praktyki studenckie Smarttech Sp. z o.o., Polska, współpraca przy opracowywaniu systemów pomiarowych obiektów 3D, staże studenckie, umowa licencyjna związana z automatyzacją pomiarów 3D, współpraca w ramach ACTPHASTSolaris Optics sp. zo.o., Polska, współpraca w ramach technologii optycznych, staże stypendia studenckie

http://zif.mchtr.pw.edu.pl/

VIGO-ORTHO POLSKA Sp. z o.o., Polska, współpraca w ramach zastosowania pomiarów 3D/4D w zakresie automaty-zacji wytwarzania gorsetów na miarę oraz w zakresie monitorowania i wspomagania procesów rehabilitacji

Potrzeby grupyAplikacje i potrzeby w ramach histopatologii, hodowli i modyfikacji komórek/tkanekMetodyka biomedyczna badańPrzygotowanie próbekMikrofluidykaPorównanie z innymi metodami pomiarowymi/wizualizacyjnymi

Preferowane sposoby komunikacjiOkresowe spotkania warsztaty, utworzenie grup współpracujących w zakresie wybranej tematyki, maile

243242


Laboratorium mikrointerferometrii:Cyfrowy mikroskop holograficzny, Tomograficzny mikroskop fazowy do badań mikrostruktur biologicznych, Tomo-graficzny system interferencyjny do badania mikrostruktur technicznych, Mikroskop swiatła białego, układy OCT, interferometry do badania drgań mikroelementów, interferometr FizeauLaboratorium optycznych metod mechaniki eksperymentalnej, Wyposażenie: Stoły antywibracyjne, lasery, 3 stanowiska do interferometrii siatkowej, sprzęt i stanowisko do holo-grafii cyfrowej i, interferometrii plamkowej, 2 stanowiska pomiarowe z wykorzystaniem cyfrowej korelacji obrazu 2D i 3DLaboratorium Komputerowe Przetwarzania obrazu Wyposażenie: Komputery ze specjalistycznym oprogramowaniemLaboratorium Displeji holograficznych Wyposażenie: 3 stoły antywibracyjne, Kamery, Zestawy rzestrzennych modulatorów światła, źródła światła (lasery diody LED), stoliki liniowe, obrotowe, sprzet optyczny i mechanicznyLaboratorium Technologii Optycznej, Wyposażenie: Urządzenia do badania jakości wykonanych elementów – interferometr Fizeau oraz dwa spektrometry, polerki do elementów szklanych

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Techniki laserowe w biomedycynieMedical optics

Dodatkowo wydaje się , że w przyszłości byłyby przydatne:Technika światłowodowa,Zastosowania optyki I fotoniki, Opto-numeryczne metody pomiaruPolowe metody Pomiarowe

Prof. Tadeusz PałkoGrupa analizy i przetwarzania sygnałów fizjologicznych do diagnostyki i monitorowania stanu organizmu

Zespółprof. dr hab. inż. Tadeusz Pałko – lider grupy ([email protected])

dr inż. Kazimierz Pęczalski – adiunktdr inż. Krzysztof Wildner – adiunktmgr inż. Michał Władziński - asystent

Doktoranci: mgr inż. Anna Jodko-Władzińskamgr inż. Joanna Małyskamgr inż. Izabela Osiecka

Osoba do kontaktu: prof. dr hab. inż. Krzysztof Kałużyński ([email protected])


Zakład Elektroniki Medycznej i Przemysłowej i Zakład Inżynierii Biomedycznej ul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawa

tel. 48 660 752 738

244 245


TematykaObszar osiągnięć prof. T. Pałko obejmuje techniki odbioru i przetwarzania sygnałów oraz budowę elektronicznej apa-ratury medycznej do monitorowania rytmu serca, oznaczenia parametrów hemodynamicznych oraz do gazometrii krwi i gazów oddechowych. Z tego zakresu posiada ok. 600 publikacji i 17 patentów w tym jeden patent USA. Był promotorem 15 zakończonych doktoratów. Kierował wieloma (ponad 15) grantami naukowymi m.in.: KBN, MNiSW i NCBiR. Wyniki jego licznych prac badawczych znalazły zastosowanie w praktyce klinicznej oraz były wdrożone przemysłowo m.in. elektrody do długotrwałego monitorowania EKG, kardiotachomonitory, reografy, stereotaktycz-ne manipulatory wieloczynnościowe dla usprawniania operacji laparaskopowych, spektrometry impedancyjne do charakteryzacji tkanek oraz nowatorskie czujniki do nieinwazyjnej gazometrii krwi tętniczej. Za te osiągnięcia uzy-skał wiele nagród i odznaczeń m.in. Krzyż Kawalerski (1999 r.) oraz Oficerski OOP (2014 r.). Obecnie jest Konsultantem Krajowym Ministra Zdrowia w dziedzinie Inżynierii Medycznej, Przewodniczącym Komitetu Inżynierii Biomedycznej SEP, Koordynatorem realizacji okresu operacyjnego projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii (CePT) Politechniki Warszawskiej oraz członkiem Prezydium Komitetu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej i Komitetu Fizyki Medycznej, Radiobiologii i Diagnostyki Obrazowania PAN.

PublikacjeMonografie:1. Pałko T.: Wpływ metrologii na rozwój inżynierii biomedycznej i postęp w medycynie. Rozdz. w monografii: Me-

trologia dziś i jutro. OW. P. Wr. Wrocław 2010, 11-222. Radwańska – Wasilewska M., Pałko T.: Actual State of Medical Physics and Biomedical Engineering Education in

Poland. In: Ed.: Tabakov S., Sprawls P., Krisanchinda A, Lewis C.: Medical Physics and Engineering Education and Training. ICTP, Trieste, Italy, 2011

3. Ekwińska M., Jaroszewicz B., Domański K., Grabiec P., Zaorowski M., Tomaszewski D., Pałko T., Przytulski J., Łuka-sik W., Dawgul M., Pijanowska D.: Transcutaneous blond capnometry sensor head based on a back side contacted ISFET. In: Mechatronics (R. Jablonski I T. Brezina). Springer Verlag Berlin Heidelberg 2011, 607 – 614

4. Sobotnicki A., Mocha J., Czerw M., Gibiński P., Gacek A., Pałko T.: Metody pomiaru istotnych parametrów biome-dycznych w protezie serca oraz ich techniczna implementacja. W monografii: Polskie protezy serca, opracowanie konstrukcji, badania kwalifikacyjne, przedkliniczne i kliniczne. Program Polskie Sztuczne Serce (red. R. Kustosz, M. Gonsior, A. Jarosz). Fundacja Rozwoju Kardiochirurgii im. Z. Religi. Zabrze 2013, 283-333

Artykuły w czasopismach:1. Pęczalski K., Pałko T., Wojciechowski D., Dunajski Z., Kowalewski M., Woźniewska I., Jędrasik P.: Dwukanałowa

kardiografia impedancyjna stosowana do oceny dyssynchronii międzykomorowej serca – wstępne wyniki. Elek-tronika 11/2011, 130-132

2. Pawlicki G., Pałko T.: Introduction to the review of educational offer in the field of biomedical engineering in Poland. Biomedical engineering education at the Warsaw University of Technology. Bio-Algorithms and Med--Systems. Journal Edited by Jagiellonian University – Medical College. Vol. 7, No 3, 2011, pp. 7-9

3. Brzeski P., Golnik N., Jamrógiewicz T., Pałko T., Zaremba K.: Biomedical engineering education at the Warsaw Uni-versity of Technology. Bio-Algorithms and Med-Systems. Journal Edited by Jagiellonian University – Medical Col-lege. Vol. 7, No 3, 2011, pp. 67-72

4. Pałko T., Przytulski J., Łukasik W.: Mikroczujniki elektroniczne i układy do nieinwazyjnego pomiaru prężności O2 i CO2 we krwi tętniczej – doniesienie wstępne. Elektronika 1/2013, 36-39

5. Władziński M., Pałko T.: Impedance spectroscopy of tissue with extortion in a constant limited frequency band. Przegląd elektrotechniczny R.89 NR 1a/2013, 45-47

6. Jodko A., Pałko T.: Badania symulacyjne mikroczujnika SQUID pod względem możliwości zastosowań medycz-nych. Elektronika 8/2013, 76-79

7. Pałko T.: Metody i urządzenia do diagnostyki serca. Inżynier i Fizyk Medyczny 4/2013, 2, 169-174 (artykuł redakcyj-ny zamawiany)

8. Pałko T., Golnik N.: Najczęściej stosowane techniki i zabiegi w kardiologii interwencyjnej. Inżynier i Fizyk Medycz-ny 6/2013

9. Pałko T. , Łukasik W., Przytulski J.: Elektrochemiczny czujnik samopolaryzujący do naskórnego pomiaru prężności tlenu we krwi tętniczej. Elektronika 5/2014, 85-87. DOI: 10.15199/ELE-2014-031

10. Pałko T.: Inżynier i medycyna. Przegląd Techniczny 2-3/2014, 26-2711. Jodko A., Władziński M., Palko T.: Chip – Scale Atomic Magnetometers (CSA Ms). Elektronika 10/2014, 70-72. DOI:

10.15199/ELE-2014-17612. Małyska J., Pałko T.: Rozwój branży produkcyjnej sprzętu medycznego w Polsce, Elektronika, 6/2015, 41-4413. Siewnicka A., Janiszowski K., Pałko T., Wnuk P.: Hybrid cardiovascular simulator as a tool for physical reproduction

of the conditions prevailing in the apex of the heart, Biocybernetics and Biomedical Engineering, 36, 2016, 473-481.14. Osiecka I., Pałko T.: Overview of some non-invasive spectroscopic methods of glucose level monitoring, Acta

Bio-Optica et Informatica Medica, 22, 1, 2016, 1-8

Ważniejsze publikacje konferencyjne1. Pęczalski K., Wojciechowski D., Dunajski Z., Pałko T., Sionek P., Kowalewski M.: The impedance cardiography –

a simple and effective tool for optimization of hemodynamic parameters in pacemaker patients follow-up. IFMBE Procedings Vol. 37, Springer 2011, 1250-1253

2. G. Cybulski, W. Niewiadomski, M. Aksler, A. Strasz, A. Gąsiorowska, D. Laskowska and T. Pałko. Identification of the Sources of Artefacts in the Holter-Type Impedance Cardiography Recordings. IFMBE Proceedings. Vol. 37, Springer 2011, 1272-1274

3. Golnik N., Tulik P., Pałko T.: Recombination chamber of REM-2 type as a detektor for H*(10) measurements in stray radiation fields at radiotherapy facilities. IFMBE Proceedings 2012, 39, 2218 – 2220

4. Pęczalski K., Palko T., Wojciechowski D., Dunajski Z., Kowalewski M.: The new critrion for cardiac resynchroniza-tion therapy treatment assesed by two channel impedance cardiography. XV ICEBI Heilbad Heiligenstadt, 22-25 April 2013

246 247


5. Władziński M., Wildner K., Cygan S., Grobelski B., Pawełczak D., Pałko T.: A new method for tissue impedance spectrometry and its initial application in vivo. Mechatronics 2013, Brno, 7-9 October, 2013

6. Peczalski. K., Palko T., Wojciechowski D., Jernajczyk W., Golnik N., Dunajski Z.: The focuses of pathology of electri-cal activity of brain in assessment of origin of syncope. In: L. M. Roa Romero (ed), XIII Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering and Computing 2013, IFMBE Proceedings 41, 1690-1693, doi: 10.1007/978-3-319-00846-2_ 417, Springer, 2014

7. Pałko T., Golnik N., Pęczalski K.: Biomedical Engineering at the Centre for Preclinical Research and Technology. Springer 1108-1110. In: L. M. Roa Romero (ed), XIII Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering and Computing 2013, IFMBE Proceedings 41, 1690-1693, doi: 10.1007/978-3-319-00846-2_274, Springer, 2014

8. Piskulak P., Cybulski G., Niewiadomski W., Pałko T.: Computer program for automatic identification of artifacts in impedance cardiography signals recorded during ambulatory hemodynamic monitoring. In: L. M. Roa Romero (ed), XIII Mediterranean Conference on Medical and Biological Engineering and Computing 2013, IFMBE Proceedings 41, 766-769, doi: 10.1007/978-3-319-00846-2_190, Springer, 2014

9. Peczalski K., Wojciechowski D., Palko T.,: Rate adaptive atrioventrucular deley in cardiac pacing. In E. Piętka, J. Kawa and W. Wieclawek (eds.); Information Technologies in Biomedicine, vol.4, Advances in Intelligent Systems and Computing 284, DOI:10.1007/978-3-319-06596-0_26, Springer International Publishing Switzerland 2014, 287-291

10. Peczalski K., Pako T.,Pawlicki G.,Golnik N.: Academic bolognion and medical postgraduale education of medical engineers in Poland an example of Warsaw University of Technology. In: I. Lackovic and D. Vasic(eds), 6th Con-frerence of the International Federation for Medical and Biological Engineering. IFMBE Proceedings 45, 978-3-319-11128-5_2014 Springer International Publishing Switzerland 2015

11. Zalewska E., Pałko T., Pawlicki G.: Medical Engineering in Poland. In: I. Lackovic and D. Vasić (eds), 6 th Conference of the International Federation for Medical and Biological Engineering. IFMBE Proceedings 45, 967-969, Springer, 2015

12. Pęczalski K., Pałko T.: The critical evaluation of AV control Features in modern pacemakers and cardioverters. D.A. Jaffray (Ed.), World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, June 7-12, 2015, Toronto, Cana-da,IFMBE Proceedings 51,DOI: 10.1007/978-3-319-19387-8_385, Springer International Publishing Switzerland 2015

13. Jodko-Władzińska Anna, Pałko Tadeusz: Selfpolarized Pt/Zn sensor for transcutaneous measurement of oxygen tension in arterial blood, 2015, X International Conference of Young Scientists Towards the Challenges of Modern Technology, Warsaw, Poland 2015, referat wygłoszony

Patenty1. Pałko T., Kozarski M., Darowski M., Szczepanowski A., Łukasik W., Zieliński K., Pałko K.J.: Urządzenie do kontrapul-

sacji nieinwazyjnej. Zgłoszenie Nr Z-389417 z 29.10.2009. Patent przyznany w 6/2015 nr patentu PL 2208912. Pałko T., Przytulski J., Łukasik W.: Czujnik elektrochemiczny samopolaryzujący do nieinwazyjnego pomiaru pręż-

ności tlenu we krwi tętniczej. Zgłoszenie patentowe z dnia 31.05.2013 nr P-404160 na rzecz Politechniki Warszaw-skiej. Patent ogłoszony 30.09.2016r. Nr patentu PL 222858 B1

Aktualnie realizowane granty i projekty1. Kierownik zadania dot. czujników do gazometrii krwi: prof. T. Pałko, Opracowanie czujników i układów do niein-

wazyjnego pomiaru prężności O2 i CO2 w krwi tętniczej (zadanie 4D) w ramach projektu kluczowego WND-PO-IG.01.03.01 -00-014/08 p.t. „Mikro i Nano-Systemy w Chemii i Diagnostyce Biomedycznej” MNS-DIAG, 2009-2012, (uzyskany patent na czujnik prężności tlenu)

2. Koordynator merytoryczny ds. inżynierii biomedycznej projektu: prof. T. Pałko, Projekt p.t.: „Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii – CePT” finansowany ze środków UE-EFRR z POIG Nr 02.02.00-14-24/08, priorytet 2 – infrastruktura, działanie 2.2., 2009-2015

3. Kierownik zadania: prof. T. Pałko, Opracowanie modelu fizycznego gruczołu piersiowego do symulacji sygnału termograficznego w ramach projektu NCBiR „INNOMED” INNOMED/I/14/NCBR/2014 pt. „Opracowanie innowa-cyjnego w skali świata urządzenia TesterBraster przeznaczonego do cyfrowej rejestracji obrazów termograficz-nych patologii gruczołu piersiowego kobiet oraz badania porównujące skuteczność urządzenia względem stan-dardowych metod diagnostycznych raka piersi”, 2015-2016

4. Kierownik zadania projektu: prof. T. Pałko, tytuł projektu: Opracowanie modelu ruchu człowieka i algorytmów do danych pomiarowych w ramach projektu NCBiR pt.: System obrazowania 4D ciała człowieka, 2016-2017


Współpraca z wieloma jednostkami naukowymi w szczególności z Politechniką Białostocką (prof. Dąbrowski) z za-kresu Biomechaniki, z Politechniką Gdańską (prof. A.Nowakowski, prof. J.Wtorek) i z Instytutem Techniki i Aparatury Medycznej w Zabrzu z zakresu reografii spektrometrii impedancyjnej w ramach realizacji wspólnych grantów. Współpraca międzynarodowa dotyczy głównie inżynierii biomedycznej. Jako reprezentant Polski i członek General Assembly w International Federation for Biomedical Engineering (IFMBE) a także w International Organization for Medical Physics (IOMP) brał udział w opracowaniu raportu o stanie inżynierii biomedycznej na świecie i w Polsce, ze szczególnym uwzględnieniem inżynierii klinicznej. Współpracuje z prof. G. Pallotim z Bologna University, prof. P. Tortollim z Florence University, prof. Liepschem z Munich University w zakresie przetwarzania sygnałów biomedycz-nych i z prof. S. Grimnes z Oslo University oraz prof. S. Ollmarem z Karolińska Institutet w Sztokholmie w zakresie reografii i spektrometrii impedancyjnej.


Współpraca z firmami międzynarodowymi: Siemens, Philiphs, General Electric stanowiącymi koncerny produkcji aparatury medycznej w zakresie aparatury do obrazowania struktur tkankowych oraz przedsiębiorstwem BRASTER w zakresie termografii.

249248

Potrzeby grupyŚcisła wymiana informacji w celu rozwiązywania trudnych, interdyscyplinarnych zagadnień.

Preferowane sposoby komunikacjiMaile, spotkania, konferencje i sympozja


W ramach projektu CePT zorganizowano dwa laboratoria:• Laboratorium sensorów oraz układów do rejestracji i analizy słabych sygnałów biologicznych• Laboratorium hybrydowego modelowania układu krążenia i układu oddechowego

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach oraz poza PW:Udział w opracowywaniu programów i treści przedmiotowych oraz prowadzenie wykładów z następujących przed-miotów na kierunku Inżynieria Biomedyczna: Elektroniczna Aparatura Medyczna (wykład dla studiów I stopnia), Sen-sory i Pomiary Wielkości Nieelektrycznych (wykład dla studiów I stopnia), Biofizyka (wykład dla studiów I stopnia), Seminarium Dyplomowe (I stopień), Układy i Systemy Elektroniczne dla Medycyny (wykład dla studiów II stopnia), Seminarium Dyplomowe (studia II stopnia), Fizykomedyczne Podstawy Inżynierii Biomedycznej (wykład dla studiów I stopnia dla kierunku Mechatronika).Szereg wykładów zapraszanych: NOT, PAN, Politechnika Gdańska i in.

http://ztrw.mchtr.pw.edu.pl/

Prof. Robert SitnikZakład Technik Rzeczywistości Wirtualnej

Zespółprof. nzw. dr hab. inż. Robert Sitnik – kierownik zespołu ([email protected])

prof. nzw. dr hab. inż. Leszek Sałbutdr inż. Marcin Witkowskidr inż. Sławomir Paśkodr inż. Grzegorz Mączkowskimgr inż. Jakub Michoński – doktorantmgr inż. Radosław Gierwiało – doktorantmgr inż. Łukasz Groszkowski – doktorantmgr inż. Paweł Liberadzki – doktorantmgr inż. Paweł Bolewickimgr inż. Wojciech Załuski

Wydział Mechatroniki Instytut Mikromechaniki i Fotoniki

ul. Św. A. Boboli 8, 02-525 Warszawatel. 48 22 234 82 83

250 251


TematykaZTRW prowadzi badania w zakresie:• technik obrazowania 3D/4D geometrii i barwy ciała człowieka (popularnie nazywanym skanowaniem 3D/4D),• technik wzbogaconej rzeczywistości we wsparciu wizualizacji niewidocznych dla „nieuzbrojonego oka” struktur

na ciele pacjenta (zarówno wewnętrznych z innych modalności obrazowania medycznego jak i tych wyznaczo-nych na podstawie geometrii, przykładowo mapa krzywizny),

• metod i algorytmów automatyzujących i obiektywizujących analizę danych geometrycznych (wspomaganie przesiewu, diagnostyki i monitorowania wad postawy),

• budowy systemów obrazowania z automatyczną lub półautomatyczną analizą danych (przykładowo skaner 3D z oprogramowaniem do badań przesiewowych wad postawy lub dookólny skaner 3D do wspomagania gorseto-wania na miarę),

• badania i opracowanie metod, algorytmów i oprogramowania do wspomagania telemedycznego w zastosowaniu analizy wad postawy i wspomagania telerehabilitacji.

Szczegółowy i aktualny opis badań prowadzonych w ZTRW znajduje się na stronie: http://ztrw.mchtr.pw.edu.pl

Publikacje1. Sitnik R., Błaszczyk P.: Segmentation of unsorted cloud of points data from full field optical measurement for

metrological validation, Computers in Industry, 63(1), 30-44, 20122. Sitnik R., Krzesłowski J., Mączkowski G.: Archiving shape and appearance of cultural heritage objects using struc-

tured light projection and multispectral imaging, Opt. Eng., 51(2), 021115-1-021115-7, 20123. Sitnik R., Krzesłowski J., Mączkowski G.: Processing paths from integrating multimodal 3D measurement of sha-

pe, color and BRDF, International Journal of Heritage in the Digital Era 1 (1), 25-44, 20124. J Michoński, W Glinkowski, M Witkowski, R Sitnik, Automatic recognition of surface landmarks of anatomical

structures of back and posture, Journal of biomedical optics, 17(5), 0560151-05601514, 20125. G Mączkowski, R Sitnik, J Krzesłowski, Integrated digitization method for cultural heritage objects, Photonics

Letters of Poland, 4(2), pp. 51-53, 20126. N Verdonschot, HFJM Koopman, V Weerdesteyn, R Wirix-Speetjens, S Tørholm, R Sitnik, T Feilkas, MM van der

Krogt, TLEMsafe: A european project to improve predictability of functional recovery of patients requiring severe musculoskeletal surgery, Journal of Biomechanics 45, S485, 2012

7. J Krzesłowski, R Sitnik, G Mączkowski, Multi-directional illumination: a novel 3D and BRDF approach in integrated heritage digitization, International Journal of Heritage in the Digital Era 1 (3), 421-441, 2012


8. M Karaszewski, R Sitnik, E Bunsch, On-line, collision-free positioning of a scanner during fully automated three--dimensional measurement of cultural heritage objects, Robotics and Autonomous Systems 60 (9), 1205-1219, 2012

9. J Bielicki, R Sitnik, A method of 3D object recognition and localization in a cloud of points, EURASIP Journal on Advances in Signal Processing 2013 (1), 1, 2013

10. Janusz Lenar, Marcin Witkowski, Vincenzo Carbone, Sjoerd Kolk, Marcin Adamczyk, Robert Sitnik, Marjolein van der Krogt, Nico Verdonschot, Lower body kinematics evaluation based on a multidirectional four-dimensional structured light measurement, Journal of biomedical optics 18 (5), 056014-056014, 2013

11. W Glinkowski, J Michoński, B Glinkowska, R Sitnik, Manual versus automatic indices assessment based on a mar-ker-less, three dimensional, structural light surface topography postural evaluation. Preliminary study, Scoliosis 8 (1), 1, 2013

12. Wojciech Glinkowski, Jakub Michoński, Agnieszka Żukowska, Bożena Glinkowska, Robert Sitnik, Andrzej Górecki, The Time Effectiveness of Three-Dimensional Telediagnostic Postural Screening of Back Curvatures and Scoliosis, TELEMEDICINE and e-HEALTH 20 (1), 11-17, 2014

13. E Hołowko, J Wojsz, R Sitnik, M Karaszewski, Color-based algorithm for automatic merging of multiview 3D point clouds, Journal on Computing and Cultural Heritage (JOCCH) 7 (3), 16, 2014

14. M Adamczyk, M Kamiński, R Sitnik, A Bogdan, M Karaszewski, Effect of temperature on calibration quality of structured-light three-dimensional scanners, Applied optics 53 (23), 5154-5162, 2014

15. Frank Boochs, Anna Bentkowska-Kafel, Christian Degrigny, Maciej Karaszewski, Ashish Karmacharya, Zoltan Kato, Marcello Picollo, Robert Sitnik, Alain Trémeau, Despoina Tsiafaki, Levente Tamas, Colour and Space in Cul-tural Heritage: Interdisciplinary Approaches to Documentation of Material Culture, International Journal of Heri-tage in the Digital Era 3 (4), 713-730, 2014

16. K Mularczyk, W Glinkowski, R Sitnik, Surface topography scan as a source for orthotic brace design. Technique and case presentation, Scoliosis 9 (1), 1, 2014

17. Nico Verdonschot, Vivian Weerdesteyn, Lara Vigneron, Michael Damsgaard, Robert Sitnik, Thomas Feikas, Vin-cenzo Carbone, Bart Koopman, PATIENT-SPECIFIC MUSCULOSKELETAL MODELS TO IMPROVE PREDICTABILI-TY OF FUNCTIONAL RECOVERY OF PATIENTS REQUIRING SEVERE RECONSTRUCTIVE SURGERY, Bone Joint J 98 (SUPP 4), 97-97, 2016

18. M Karaszewski, M. Adamczyk, R Sitnik, Assessment of next-best-view algorithms performance with various 3D scanners and manipulator, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 119, 320-333, 2016

19. E Hołowko, K Januszkiewicz, P Bolewicki, R Sitnik, J Michoński, Application of multi-resolution 3D techniques in crime scene documentation with bloodstain pattern analysis, Forensic Science International 267, 218-227, 2016

20. G Mączkowski, K Lech, R Sitnik, Low-cost Solution for Spectral Reflectance Estimation of 3D Surface, Journal of Imaging Science and Technology 60 (5), 50401-1-50401-7, 2016

21. Wojciech M Glinkowski, Paweł Tomasik, Katarzyna Walesiak, Michał Głuszak, Karolina Krawczak, Jakub Michoń-ski, Anna Czyżewska, Agnieszka Żukowska, Robert Sitnik, Mirosław Wielgoś, Posture and low back pain during pregnancy—3D study, Ginekologia Polska 87 (8), 575-580, 2016

252 253


Aktualnie realizowane granty i projekty1. „Improving safety and predictability of complex musculo-skeletal surgery using a patient-specific navigation

system”, 7PR UE – 247860 (collaborative project), 2010-2014, kierownik ze strony PW: Robert Sitnik2. “Rekonstrukcja przebiegu zdarzenia na podstawie wyglądu śladów krwawych”, NCBiR BiO, DOBR/0006/R/

ID1/2012/03, 2012-2017, kierownik projektu: Robert Sitnik3. „Narzędzie wspomagające prowadzenie postępowania przygotowawczego i wykonywanie czynności w proce-

sie wykrywczym poprzez odtwarzanie wyglądu miejsc zdarzenia i okoliczności zdarzenia”, NCBiR BiO, DOBR--BIO4/005/13287/2013, 2013-2016, kierownik ze strony PW: Robert Sitnik

4. „System obrazowania 4D ciała człowieka w ruchu”, NCBiR PBS3, PBS3/B9/43/2015, 2015-2018, kierownik projektu: Robert Sitnik

5. „Badania możliwości wizualizacji struktur wewnętrznych wątroby w trakcie zabiegu chirurgicznego w technolo-gii wzbogaconej rzeczywistości”, NCN OPUS, UMO-2014/13/B/ST7/01704, 2014-2017, kierownik projektu: Robert Sitnik

6. „Badania antropometryczne funkcjonariuszy służb podległych Ministrowi Spraw Wewnętrznych”, NCBiR BiO, DOB-BIO6/20/74/2014, 2014-2017, kierownik ze strony PW: Robert Sitnik

7. „OPROGRAMOWANIE DO UDOSTĘPNIANIA I PRZEGLĄDANIA DANYCH 3D W POSTACI CHMUR PUNKTÓW PRZEZ INTERNET”, usługa naukowo-badawcza dla Narodowego Instytutu Dziedzictwa, 2013-2015, kierownik pro-jektu: Robert Sitnik

8. „Budowa stanowiska do automatycznego skanowania 3D obrazów sztalugowych”, usługa naukowo-badawcza dla Muzeum Pałacu Króla Jana III w Wilanowie, 2012-2013, kierownik projektu: Robert Sitnik

9. „Budowa eksperymentalnej głowicy multimodalnej 3D” usługa naukowo-badawcza dla Muzeum Pałacu Króla Jana III w Wilanowie, 2014-2015, kierownik projektu: Robert Sitnik

10. „Wykonanie usługi badawczej w zakresie opracowania poszczególnych funkcjonalności dedykowanego oprogra-mowania dla pełnokolorowej drukarki termoplastycznej 3D FFF (drukarka 3D FFF full color inkjet)”, usługa nauko-wo-badawcza dla Fabric3D Sp. z o.o., 2014-2015, kierownik projektu: Robert Sitnik

11. „Wykonanie demonstratorów technologii prezentujących możliwości skanowania trójwymiarowego na potrzeby odtwarzania kształtu powierzchni detali przeznaczonych do druku 3D wraz z oprogramowaniem sterującym”, usługa naukowo-badawcza dla YLIA Sp. z o.o., 2016-2017, kierownik projektu: Robert Sitnik

12. „Realizacja zadań badawczych i weryfikacyjnych związanych z opracowaniem systemu pomiarowego oraz me-tody pomiarowej umożliwiającej realizacje metrologicznie wiarygodnych pomiarów w warunkach nasłonecznie-nia”, usługa naukowo-badawcza dla Smarttech Sp. z o.o., 2016-2018, kierownik projektu: Robert Sitnik

13. „Wykonanie prac badawczo-rozwojowych dotyczących śledzenia trajektorii piłki w grach sportowych z wyko-rzystaniem systemów wizyjnych–OGX|BallTracking”, usługa naukowo-badawcza dla PFPN, 2015-2016, kierownik projektu: Robert Sitnik



Wojciech Glinkowski, Zakład Informatyki Medycznej i Telemedycyny WUM (realizacja wspólnych projektów od 2006)Maciej Kosieradzki, Wojciech Lisik, Katedra i Klinika Chirurgii Ogólnej i Transplantacyjnej WUM (współpraca i realiza-cja wspólnych projektów od 2011 roku)Prof. Dr.ir. N.Verdonschot, Universiteit Twente (współpraca i realizacja wspólnych projektów od 2007 roku)

Współpraca z przemysłemSamsung, Polska, konsultacje w obszarze metod przetwarzania danych 3D i rozwiązań z zakresu urządzeń wejścio-wych do rozwiązań mobilnychSmarttech Sp. z o.o., Polska, współpraca przy opracowywaniu systemów pomiarowych obiektów 3D, staże studenckieKornsberg Automative Sp. z o.o. , Polska, prace dotyczące automatyzacji systemu kontroli jakości spawów poulitera-nowych w poduszkach powietrznych współpraca w ramach ACTPHASTVIGO-ORTHO POLSKA Sp. z o.o., Polska, współpraca w ramach zastosowania pomiarów 3D/4D w zakresie automaty-zacji wytwarzania gorsetów na miarę oraz w zakresie monitorowania i wspomagania procesów rehabilitacji45stages Sp. z o.o, Polska, współpraca w ramach opracowania zintegrowanej technologii skanowania 3D dla drukarek 3D opartych o technologię FDM oraz dla bio-drukarek 3DBrainLab A.G., Niemcy, współpraca w zakresie integracji środowisk VR z systemami nawigacji 3DAnybody Technology A/S, współpraca w zakresie integracji środowisk VR z środowiskiem AMS

Potrzeby grupyposzukiwania wspólnych innowacyjnych i interdyscyplinarnych tematów badawczych,opracowanie nowych rozwiązań technicznych wspomagających techniki medyczne,wdrażanie do praktyki przemysłowej i biznesowej opracowanych rozwiązań.

Preferowane sposoby komunikacjispotkania, wspólne prace inicjujące rozpoznanie tematyki badawczej, metody tele- (skype), maile




Skanery 3D do pomiaru geometrii człowieka (2 sztuki)Skaner dookólny do pomiaru geometrii 3D całego ciała człowieka (1 sztuka)Zautomatyzowane stanowiska do pomiaru skomplikowanych obiektów geometrycznych (2 sztuki)Stanowisko do zintegrowanych pomiarów geometrii i barwy obiektów przestrzennych (1 sztuka)Stanowiska VR z rozwiązaniami haptycznymi (6 sztuk)Stanowisko do pomiaru geometrii 3D ciała człowieka z częstotliwością 60Hz (1 sztuka)Serwerownia obliczeniowa

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Przetwarzanie i analiza obrazu – wykład, projektTechniki rzeczywistości wirtualnej – wykład, projekt

Prof. Piotr Skawiński ................................................................................................................................................................................ 257

Zakład Technik Wytwarzania

257http://www.simr.pw.edu.pl/ipbm/Instytut-Podstaw-Budowy-Maszyn/Zaklady/Zaklad-Technik-Wytwarzania

Prof. Piotr SkawińskiZakład Technik Wytwarzania

Zespółdr hab. inż. Piotr Skawiński, prof. PW ([email protected])dr inż. Przemysław Siemińskidr inż. Jarosław Mańkowskimgr inż. Marcin Lewandowskimgr inż. Piotr Błazuckiinż. Jakub Piękoślek. Karol Dominiak - WUM

Wydział Samochodów i Maszyn Rolniczych Instytut Podstaw Budowy Maszyn

Zakład Technik Wytwarzaniaul. Narbutta 84, 02-524 Warszawa

258 259 http://www.simr.pw.edu.pl/ipbm/Instytut-Podstaw-Budowy-Maszyn/Zaklady/Zaklad-Technik-Wytwarzania


TematykaAktualna tematyka badawcza zespołu obejmuje dozymetrię i nanodozymetrię pól promieniowania mieszanego, w tym pól promieniowania neutronowego i wielkich energii, ze szczególnym uwzględnieniem pól promieniowania wokół urządzeń generujących promieniowanie jonizujące stosowanych w procedurach medycznych oraz wiązek terapeu-tycznych; konstrukcję rekombinacyjnych komór jonizacyjnych, ochronę radiologiczną ze szczególnym uwzględnie-niem narażenia pacjenta i personelu medycznego oraz metody i urządzenia do rentgenowskiej wizualizacji struktur tkankowych, jak również metody kontroli jakości urządzeń wykorzystujących promieniowanie jonizujące w celach medycznych.

Publikacje i patentyMonografie:

1. Siemiński Przemysław, Budzik Grzegorz: Techniki przyrostowe: druk 3D, drukarki 3D, 2015, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, ISBN 9788378142553, 189 s

Publikacje:

1. Błazucki Piotr, Siemiński Przemysław, Skawiński Piotr: Zastosowanie przyrostowej metody FDM/FFF do wytwa-rzania kół przekładni zębatych, w: Mechanik: miesięcznik naukowo-techniczny, Stowarzyszenie Inżynierów i Tech-ników Mechaników Polskich, vol. 88, nr 12, 2015, ss. 173-179

2. Piękoś Jakub, Siemiński Przemysław, Dominiak Karol: Zastosowanie bezpłatnych wersji programów do drukowa-nia modeli kości, w: Mechanik: miesięcznik naukowo-techniczny, Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mecha-ników Polskich, vol. 89, nr 4, 2016, ss. 320-321

3. Siemiński Przemysław, Rajch Adam: Wpływ orientacji warstw i wypełnienia wnętrza na sztywność części wyko-nywanych techniką FDM z tworzywa ABS oraz wpływ wymiarów geometrii STL na występowanie szczelin we wnętrzu modelu, w: Mechanik: miesięcznik naukowo-techniczny , Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mecha-ników Polskich, vol. 87, nr 2, 2014, ss. 1-13

4. Mańkowski Jarosław, Siemiński Przemysław, Jurkiewicz Damian [i in.] : PCL implants 3D printing - the proposal of using beam elements (FEM) in strength analysis, w: Proceedings of the Conference „Methods & Tools for CAE - Concepts and Applications, 2015, ISBN 83-897703-01-07, ss. 267-268

Prace inżynierskie

1. Karol Onaszkiewicz: Projektowanie, wytwarzanie i badanie struktur ażurowych drukowanych metodą FDM z polimerów PLA i PCL

2. Jakub Piękoś: Analiza możliwości wykorzystania bezpłatnych programów oraz druku 3D metodą FDM do wyko-nywania modeli medycznych na podstawie danych z obrazowania medycznego

3. Wojciech Bućko: Frezowanie modelu anatomicznego z wykorzystaniem metod współczesnej inżynierii

Prace magisterskie

1. Marcin Lewandowski: Wyznaczenie najlepszych parametrów tworzenia modeli 3D z plików DICOM z tomografii komputerowej oraz propozycja modelowania szablonów chirurgicznych

Aktualnie realizowane granty i projektyW przygotowaniu praca badawcza dla Centrum Medycznego MML w Warszawie dotycząca modelowania 3D rejonu głowy i szyi na podstawie obrazowania z tomografii komputerowej, w celu przygotowania drukowanego modelu 3D. Wydrukowany model 3D ma ułatwić planowanie operacji chirurgicznej.

Prowadzona współpracaZakład Technik Wytwarzania prowadzi współpracę z Zakładem Transplantologii Warszawskiego Uniwersytetu Me-dycznego (porozumienie o współpracy Wydziału Samochodów i Maszyn Roboczych z I Wydziałem Lekarskim WUM), a także ze Szpitalem Miejskim w Olsztynie.

Potrzeby grupyMożliwość wykonywania badań elementów drukowanych technologią SLM z biozgodnych proszków metali. Dotyczy to badań wytrzymałościowych jak i doboru właściwych metod obróbek ubytkowych. Możliwość prowadzenia wspól-nych projektów badawczych i realizacji prac dyplomowych i doktorskich.

260

Preferowane sposoby komunikacjiŁączność telefoniczna, poczta elektroniczna, wideokonferencje

Charakterystyka uczestnikaDostępny sprzęt pomiarowo-laboratoryjny. • Drukarka 3D Stratasys Dimension 120 BST – technologia FDM• Drukarka 3D Builder Dual-Feed 3D printer – technologia FDM• Drukarki Rep-Rap Monkeyfab Prime 3D

(18 szt. W tym 2 wykonane przez studentów w ramach pracy dyplomowej) – technologia FDM• Smarttech Scanbright – skaner 3D

Realizowane zajęcia dydaktyczne z zakresu BioMed w ramach PW:Zakład Technik Wytwarzania prowadzi na VI Se. Studiów I stopnia wykład i laboratorium z przedmiotu „Integracja projektowania i wytwarzania” – ściśle związany z inżynierią odwrotną i drukowaniem 3D

InterBioMedw w w.interbiomed.pw.edu.pl

Documents

InterBioMed PW · Zespół prof. dr hab. Maria Bretner – kierownik zespołu ([email protected], tel. 48 22 234 75 70) dr hab. Joanna Cieśla, prof. PW dr hab. Zbigniew Ochal