Skip to Main Content

Projekty badawcze w sieci VIA CARPATIA

Szczegóły projektu badawczego

Numer umowy
UMO-2022/46/E/ST4/00016
Wykonawcy badań
RC/ WYDZIAŁ CHEMICZNY/ Rektor PRz
Tytuł
System do obrazowania spektrometrią mas w trzech wymiarach
Streszczenie
Obrazowanie metodą spektrometrii mas (MSI) stało się niezbędnym narzędziem do analizy powierzchni obiektów pochodzenia naturalnego i syntetycznego. Metody MSI osiągnęły wysoką czułość i rozdzielczość w identyfikacji pierwiastków w metalach, polimerach i półprzewodnikach. Zastosowanie do analiz pierwiastkowych MSI motywowała także studia w dziedzinie medycyny, biologii i materiałoznawstwa. W biochemii i medycynie molekularne MSI stosuje się od wielu lat w badaniach przykładowo: lokalizacji metabolitów w mikroorganizmach, lokalizacji leków, metabolitów w tkankach czy do poszukiwania biomarkerów chorobowych itp. Obecnie obrazowanie MS wykonuje się wyłącznie w dwóch wymiarach (tylko badanie powierzchniowe, 2D). W chwili obecnej nie ma dostępnego na rynku systemu zdolnego do bezpośredniego obrazowania w trzech wymiarach. Mapowanie składu molekularnego w trzech wymiarach jest niezwykle trudne do wykonania, głównie z przyczyn technicznych.
Program
SONATA BIS
Rezultat badań
Rezultatem projektu będzie stworzenie innowacyjnego systemu do trójwymiarowego obrazowania za pomocą spektrometrii mas (3D MSI). System ten będzie umożliwiał przeprowadzanie zarówno jakościowej, jak i ilościowej analizy dowolnego obiektu w 2D i 3D. Możliwa będzie precyzyjna lokalizacja setek związków chemicznych w dowolnym obiekcie. Planowany system 3D MSI będzie miał dwa źródła jonów. Układ optyczny będzie się składał z lasera impulsowego emitującego dalszą podczerwień oraz nowatorskiego toru optycznnego. Proponowana konfiguracja będzie w stanie precyzyjnie kontrolować proces ablacji (usuwania) wybranych warstw obiektu. W proponowanym systemie 3D MSI próbki będą mogły być analizowane bez konieczności wstępnego ich przygotowania, w stanie natywnym lub zamrożonym oraz pod ciśnieniem atmosferycznym. Brak konieczności stosowania wysokiej próżni pozwoli zminimalizować problem związany z degradacją próbki oraz niekontrolowanymi jej zmianami podczas eksperymentu. […]
Możliwość zastosowania rezultatów
1.Medycyna i Diagnostyka: Nowy system 3D MSI będzie mógł być wykorzystany w celu diagnostyki chorób, w tym nowotworów, poprzez dokładniejszą analizę tkanki na poziomie molekularnym. Może to pomóc w identyfikacji biomarkerów chorobowych i zrozumieniu mechanizmów patologicznych. 2.Farmakologia: Badanie dystrybucji leków i ich metabolitów w tkankach. 3.Biochemia i biologia molekularna: Analiza konformacji i interakcji biomolekuł w warunkach zbliżonych do fizjologicznych. 4.Ochona środowiska: Identyfikacja i lokalizacja zanieczyszczeń środowiskowych w różnych próbkach środowiskowych. 5.Nauka o Materiałach i Nanotechnologia: Badanie składu chemicznego i struktury materiałów heterogenicznych, w tym nanokompozytów. 6.Kryminalistyka: Analiza śladów chemicznych i biologicznych w śledztwach kryminalistycznych. 7.Analiza żywności: Monitorowanie składników odżywczych, kontaminantów i pestycydów w produktach rolnych. […]
Uczelnia
Politechnika Rzeszowska