Działalność pracowni obejmuje badania nad nowymi rozwiązaniami w zakresie biosensorów i miniaturowych immunotestów na potrzeby diagnostyki klinicznej i analiz środowiskowych. W laboratorium opracowywane są nowoczesne nanomateriały funkcjonalne, jak również wykorzystywane są zaawansowane techniki charakteryzacji oddziaływań międzymolekularnych cząstek biologicznie aktywnych.
Jeden z dwóch głównych nurtów prowadzonych badań dotyczy konstrukcji biosensorów i biotestów wykorzystujących oddziaływania powinowactwa pomiędzy warstwą receptorową a analitem. W warstwach receptorowych stosujemy najczęściej przeciwciała i oligonukleotydy, które pozwalają na wykrywanie i oznaczanie analitów o dużym znaczeniu klinicznym np. markerów chorobowych. Jednocześnie przy użyciu nowoczesnych, bezznacznikowych technik bioanalitycznych jesteśmy w stanie określać parametry kinetyczne i termodynamiczne oddziaływań, a także wytypować najlepszy receptor (z gamy badanych) do konkretnego zastosowania, biorąc pod uwagę jego powinowactwo i selektywność.
Drugi nurt dotyczy syntezy funkcjonalnych nanocząstek na potrzeby opracowywanych przez nas, nowoczesnych systemów analitycznych. Nanocząstki metaliczne (głównie nanocząstki złota i innych metali szlachetnych) oraz nanocząstki tlenkowe (np. nanocząstki magnetyczne tlenku żelaza(II) żelaza(III)) w połączeniu z bioreceptorami mogą znaleźć zastosowanie jako kluczowe elementy szybkich i czułych testów do wykrywania ważnych bioanalitów. Skupiamy się przede wszystkim na opracowywaniu nowych strategii detekcji lub amplifikacji sygnału w oparciu o właściwości optyczne/plazmoniczne nanorepotrerów (anizotropowe nanocząstki złota) lub wykorzystując ich aktywność katalityczną typu peroksydazy (nanocząstki metali szlachetnych i typu mieszanego). Z kolei nanocząstki magnetyczne, jak również nanostruktury hybrydowe magnetyczno-katalityczne, otwierają nowe możliwości separacji magnetycznej analitu, a tym samym poprawy granic detekcji. W obszarze naszych zainteresowań znajduje się zarówno synteza i biofunkcjonalizacja nanostruktur ukierunkowanych na konkretne zastosowanie bioanalityczne lub terapeutyczne, jak również projektowanie i charakteryzacja ich właściwości powierzchniowych.
Prowadzone prace dotyczą przede wszystkim:
- szczegółowej charakteryzacji oddziaływań receptorów (m. in. przeciwciał, receptorów oligonukleotydowych) z analitami,
- zastosowania technik bezznacznikowych (SPR, QCM, technologii switchSENSE®), do charakteryzacji oddziaływań międzycząsteczkowych w czasie rzeczywistym,
- konstrukcji i badań biotestów/biosensorów z detekcją elektrochemiczną i optyczną do ilościowego oznaczania analitów istotnych klinicznie i środowiskowo,
- syntezy i badań właściwości oraz mechanizmów katalitycznych nanocząstek monometalicznych i typu stopowego,
- syntezy nanocząstek metalicznych i tlenkowych o unikalnych właściwościach optycznych i katalitycznych/magnetycznych np. nanocząstki anizotropowe lub typu rdzeń/powłoka,
- metod otrzymywania funkcjonalnych biokoniugatów nanocząstek metali szlachetnych z receptorami (białkami i kwasami nukleinowymi),
- opracowywania nowoczesnych rozwiązań diagnostycznych (biosensory/czułe testy bioanalityczne) z wykorzystaniem funkcjonalnych biokoniugatów nanocząstek w roli znaczników katalitycznych,
- nowoczesnych technologii wytwarzania miniaturowych podłoży immunotestów i ich zastosowań w systemach mikroprzepływowych
Jesteśmy otwarci na współpracę z grupami badawczymi:
- zainteresowanych badaniem powinowactwa i szczegółową, wszechstronną charakteryzacją oddziaływań w układach białko – ligand, receptor – analit, enzym – inhibitor itp.,
- zainteresowanych przeprowadzeniem oznaczeń wybranych analitów z wykorzystaniem technik wysokoprzepustowych (np. testów ELISA, analizy SPR itp.),
- zajmującymi się pozyskiwaniem (nadprodukowaniem) i oczyszczaniem białek (m.in. białek o istotnych funkcjach np. przeciwciał i charakterystycznych dla stanów chorobowych czy też patogenów),
- zainteresowanymi pozyskaniem nanocząstek monometalicznych, bimetalicznych i tlenkowych (także anizotropowych) o pożądanych właściwościach optycznych, magnetycznych lub katalitycznych i modyfikowanych wybranymi ligandami (w tym bioreceptorami oligonukleotydowymi/przeciwciałami),
- zainteresowanymi uzyskaniem oczyszczonych koniugatów DNA-białko
Oferowane usługi:
- charakteryzacja nanocząstek i dyspersji koloidalnych (średnica hydrodynamiczna, potencjał zeta) za pomocą dynamicznego rozpraszania światła,
- badania oddziaływań międzycząsteczkowych w czasie rzeczywistym z wykorzystaniem technik bezznacznikowych (SPR, SPRi)