ZAKŁAD FIZYKI MOLEKULARNEJ

INSTYTUT FIZYKI

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Działalność naukowo-badawcza

główne kierunki badawcze obejmują:

  • W Zakładzie Fizyki Molekularnej od wielu lat badane są substancje fotouczulające zarówno obecnie stosowane, jaki i te o potencjalnych zastosowaniach do terapii i diagnostyki fotodynamicznej. Na skuteczne działanie terapeutyczne wpływa właściwy dobór fotouczulacza oraz długość fali światła wzbudzajacego (tzw. okno terapeutyczne). Badania obejmują najczęściej stosowane w terapii fotodynamicznej barwniki porfirynowe i ich pochodne. W ostatnich latach pojawiła się możliwość wykorzystania w tym celu nowej grupy porfirynoidów - koroli. Związki te charakteryzują się między innymi silniejszą niż porfiryny absorpcją w czerwonym obszarze widma, co pozwala sądzić, iż lepiej wpasują się w okno terapeutyczne. Nasze badania pozwalają na wyznaczenie określonych parametrów fotofizycznych fotouczulacza np. takich jak wysoka wydajność generowania tlenu singletowego (niezbędnego do zapoczątkowania reakcji niszczenia komórek patologicznych).

  • Prace w ZFM koncentrują się również na badaniu procesów (separacja ładunku, ich rekombinacja i innych konkurencyjnych dla generowana fotoprądu) zachodzących po zaabsorbowaniu światła w układach donorowo-akceptorowych. Poznanie zarówno mechanizmów i oszacowanie parametrów spektroskopowych, fototermicznych i fotoelektrycznych pozwala na wyselekcjonowanie materiału badawczego o najlepszych właściwościach, które zapewnić mogą oczekiwaną wydajność komórki fotowoltaicznej.
    Metodami badawczymi są: spektroskopia w obszarze światła widzialnego i podczerwieni w roztworach i w postaci warstw (Langmuira, Langmuira-Blodgett i inne), obliczenia kwantowo-mechaniczne, metody obrazowania mikroskopowego warstw, badania elektryczne i fotoelektryczne oraz techniki skaningowej woltametrii cyklicznej fotokomórki.

szczegółowe badania obejmują:

  • następujące materiały: pochodne porfiryn (np. metaloporfiryny, ftalocyjaniny, korole), nanorurki, nanorożki węglowe, grafeny, fulereny, kropki kwantowe, nanocząstki metaliczne, fosfolipidy,

  • wytwarzanie i badanie nanowarstw Langmuira i Langmuira-Blodgett ww. układów molekularnych,

  • optymalizację budowy modyfikowanych kolektorów prądowych ogniw litowo-jonowych dla wydajnych ogniw o zredukowanej masie (w ramach współpracy z Centralnym Laboratorium Akumulatorów i Ogniw w Poznaniu),

  • określanie struktury, topografii powierzchni badanych materiałów z wykorzystaniem mikroskopu konfokalnego np. warstw materiałów organicznych, powierzchni tabletek, elektrod z nanorurek węglowych, warstw mikrodiamentów,

  • określanie właściwości powłok ochronnych drewna na bazie grafenu i nanorurek,

  • określanie parametrów sensorów gazowych z wykorzystaniem metod WMS i QEPAS,

  • wyznaczanie parametrów fotofizycznych fotouczulaczy dla fototerapii.

Ważniejsze osiągnięcia, przyznane granty, dotacje (od 2005 r.)

  • mgr inż. Damian Łukawski Preparatyka i charakteryzacja właściwości pokryć nanorurek węglowych na powierzchni drewna (Preparation and characterization of carbon nanotube coatings on the surface of wood) - PRELUDIUM 10 NCN, data rozpoczęcia 2016

  • mgr inż. Kamil Kędzierski, Cienkie warstwy nanorurek węglowych jako elektrody elastycznych barwnikowych ogniw fotowoltaicznych (Thin layers of carbon nanotubes as electrodes for flexible dye-sensitized solar cells) - PRELUDIUM 9 NCN, data rozpoczęcia 2016

  • mgr inż. Michał Kotkowiak, Modyfikowane pochodne chlorofili i ich hybrydowe koniugaty z RNA dla współczesnej fotomedycyny (Modified chlorophyll derivatives and its RNA hybrid conjugates for modern photomedicine) - PRELUDIUM 6 NCN, data rozpoczęcia 2014

  • mgr inż. Barosz Bursa, Badania nad zastosowaniem układów donorowo-akceptorowych na bazie nanostruktura półprzewodnikowa - chromofor w układach fotowoltaicznych typu DSSC, - PRELUDIUM 2 NCN, okres trwania 2012-2015

  • Mikroskop konfokalny do badań słabo świecących materiałów organicznych, powierzchni nanowarstw organicznych i heterozłączy, dotacja celowa MNiSW w zakresie aparatury naukowej stanowiącej dużą infrastrukturę badawczą, data zakupu 2012

  • Nowe, organiczne układy fotoaktywne - struktura molekularna i elektronowa, wzbudzenia optyczne, dynamika, projekt MNiSW, wykonawcy, okres trwania 2008-2011

  • mgr inż. Piotr Glazer, "Medal Wyróżniającego się Absolwenta Politechniki Poznańskiej" (2008)

  • Supramolekularne układy organiczne dla zastosowań w nano- i optoelektronice, projekt KBN, kierownik tematu: prof. dr hab. Danuta Wróbel, okres trwania 2005-2007

  • mgr inż. Ewa Teślak, laureatka konkursu "Zastosowanie techniki w medycynie" organizowanego przez Fundację im. Cz.M. Rodkiewicza (2006)

  • mgr inż. Kornelia Lewandowska, nagroda II stopnia im. A. Piekary, Polskiego Towarzystwa Fizycznego, za pracę magisterską (2005)

  • New Molecular System with Therapeutic Applications in Photodynamic Therapy of Cancer and Microbial Infections, COST 020, strona polska: kierownik, prof.dr hab. Danuta Wróbel, dr hab. Alina Dudkowiak, strona europejska: prof. Rodica M. Ion, dr Denis Neibecker, okres trwania 2003-2006

Organizowane konferencje

  •  XVI Ogólnopolska Konferencja KRYSZTAŁY MOLEKULARNE 2008, Poznań-Błażejewko, 8 - 12 września 2008 r., współorganizator Instytut Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu oraz Komitet Fizyki Polskiej Akademii Nauk:

    • Międzynarodowa konferencja z okazji 75-lecia prof. zw. dr hab. Danuty Frąckowiak; Photobiophysics in Technology and Medicine, Poznań 26-30.06.2000

    • Cykliczna coroczna konferencja (od 1999 roku) "Wielkopolskie Seminarium Nauczycieli" - dr hab. Maria Kozielska, prof. nadzw. PP

     

  • Współpraca z innymi ośrodkami

    • Instytut Chemii Organicznej PAN w Warszawie - prof. D. Gryko,

    • Istabul Technical University, Faculty of Science and Letters, Department of Chemistry, Istabul, Turkey - prof. H. Dinçer,

    • Gebze Institute of Technology, Department of Chemistry, Gebze, Turkey - prof. M. Durmuş,

    • Akademia Medyczna w Poznaniu, Wydział Farmacji - prof. T. Gośliński,

    • Institute of Photochemistry Bucharest, Rumunia - prof. R.M. Ion,

    • Department of Molecular Biology and Immunology, University of North Texas, USA - prof. I. Gryczyński, prof. K. Gryczyński,

    • Institut National des Sciences Appliquees de Lyon Laboratorie de Physique, Francja - prof. A.A. Apostoluk,

    • Instytut Fizyki Molekularnej PAN w Poznaniu - prof. R. Świetlik,

    • Uniwersytet Medyczny w Poznaniu, Wydział Nauk o Zdrowiu - prof. K. Wiktorowicz,

    • Uniwersytet Jagielloński w Krakowie, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii - prof. L. Fiedor.