Ułatwienia dostępu

Skip to main content
Biuletyn Informacji Publicznej INTiBS PAN

O Instytucie

Oddział Fizykochemii Biomedycznej

Oddział Fizykochemii Biomedycznej jest najmłodszym Oddziałem w INTiBS – oddział powstał w 2021 roku w odpowiedzi na rosnące zainteresowanie wykorzystaniem nowoczesnych nanomateriałów w zastosowaniach biomedycznych. Pracownicy Oddziału opracowują nowe znaczniki luminescencyjne do (bio)obrazowania i (bio)detekcji wielkości fizycznych (temperatura, ciśnienie), chemicznych i biochemicznych, nowoczesne nanomateriały do uzupełniania ubytków kostnych, a także materiałów o działaniu bakteriobójczym. W tym celu wykorzystywane są różnorodne metody syntezy nanomateriałów  i nowoczesne metody badania właściwości strukturalnych i spektroskopowych.

Kierownikiem oddziału jest prof. dr hab. Artur Bednarkiewicz.

 

Oddział składa się z dwóch tematycznych grup badawczych:

  • LuNASI – Luminescence Nanoparticles for Sensing and Imaging WEB PAGE
    • prof. dr hab. inż. Artur Bednarkiewicz –grupa specjalizuje się w otrzymywaniu i badaniu lawinowej emisji fotonów, biodetekcji, bioobrazowaniu, modelowaniu dynamiki / kinetyki luminescencji, budowie układów optycznych i pomiarowych
    • prof. dr hab. Łukasz Marciniak – grupa specjalizuje się w opracowaniu nowych materiałów i technik stosowanych w termometrii luminescencyjnej, manometrii luminescencyjnej, luminescencyjnych mierników pH oraz gęstości mocy optycznej oraz konwerterów światła na ciepło domieszkowanych jonami lantanowców i metali przejściowych
  • BBRA - Biomaterials for Bio-Related Applications
    • prof. dr hab. Rafał Wiglusz - grupa pracuje nad nanorozmiarowymi materiałami (np. hydroksyaptyty (nHAp)) domieszkowanymi jonami metali ziem rzadkich, a także jonami metali alkalicznych, które mogą być wykorzystane do zastosowań teranostycznych (terapia+diagnostyka). Kolejnym ważnym obszarem badań są biomateriały, takie jak hydrożele i polimery, które mogą znaleźć wiele różnych zastosowań w medycynie, np. gojenie ran, dostarczanie leków itp. Połączenie tych dwóch dziedzin stwarza wszechstronny i interdyscyplinarny potencjał badawczy, dzięki czemu naukowcy mają znaczący wkład w poprawę jakości życia. 

 

Tematyka badawcza

  • Nowe znaczniki luminescencyjne, nowe metody detekcji i analizy właściwości luminescencyjnych z wykorzystaniem bezpromienistego rezonansowego transferu energii FRET.
  • Nowe znaczniki luminescencyjne do obrazowania wielkości fizycznych (temperatury, ciśnienia) i chemicznych (pH), w tym do obrazowania poniżej limitu dyfrakcji światła
  • Nowoczesne nanomateriały do uzupełniania ubytków kostnych
  • Materiały przeciwbakteryjne
  • Materiały wielofunkcyjne
  • Biomateriały do zastosowań medycznych
  • Materiały fotoniczne

 

STRONA ODDZIAŁU 

Reprezentatywne publikacje

Lista wszystkich artykułów opublikowanych przez pracowników Oddziału Fizykochemii Biomedycznej znajduje się pod adresem: BAZA WIEDZY OFB.

2025

  • M. Szalkowski, A. Kotulska, M. Dudek, Z. Korczak, M. Majak, L. Marciniak, M. Misiak, K. Prorok, A. Skripka, P.J. Schuck, E.M. Chan, A.Bednarkiewicz Advances in the photon avalanche luminescence of inorganic lanthanide-doped nanomaterials Chemical Society Reviews (2025) Advance Article
  • W.M. Piotrowski, D. Szymanski, M. Crozzolin, M. Back, L. Marciniak Improving the luminescent properties of Fe3+ in CaAl4O7 by co-doping with Bi3+ ions Materials Research Bulletin 181 (2025) 113081.

2024

  • M. Majak, M. Misiak, A. Bednarkiewicz The mechanisms behind the extreme susceptibility of photon avalanche emission to quenching  Materials Horizon 11 (2024) 4791-4801.
  • K. Szyszka, M. Kardach, D. Szymański, R.J. Wiglusz Synthesis, characterization, and temperature-dependent luminescence of Tb3+-activated and self-activated Sr10 (PO4) 6Cl2 phosphors Journal of Luminescence 275 (2024)120788.
  • M. Szymczak, J. Jaśkielewicz, M. Runowski, J. Xue, S. Mahlik, L. Marciniak Highly‐Sensitive, Tri‐Modal Luminescent Manometer Utilizing Band‐Shift, Ratiometric and Lifetime‐Based Sensing Parameters Advanced Functional Materials 34 (2024) 2314068.
  • M. Szymczak, P. Du, M. Runowski, P. Woźny, J. Xue, T. Zheng, L. Marciniak Highly Sensitive Optical Manometer Based on the Visible Emissions of Ce3+‐Doped La6Sr4(SiO4)6F2 Multisite Phosphors Advanced Optical Materials 12(7) (2024) 2302147.
  • L. Marciniak, W.M. Piotrowski, M. Szymczak, M. Drozd, V. Kinzhybalo, M. Back Customizing thermometry: Optimizing the operating temperature range of phase transition-based ratiometric luminescence thermometers Chemical Engineering Journal 487 (2024) 150363.
  • L. Marciniak, P. Woźny, M. Szymczak, M. Runowski Optical pressure sensors for luminescence manometry: Classification, development status, and challenges Coordination Chemistry Reviews 507 (2024) 215770.
  • M. Szymczak, A. Mauri, S. Galli, L. Marciniak, M. Fandzloch Highly Sensitive, Multiparametric Thermal History Phosphor Based on An Eu (BTC) Architecture Advanced Functional Materials 34(19) (2024) 2313045.
  • N.D. Pinchuk, P. Sobierajska, K. Szyszka, O. Bezkrovnyi, R.J. Wiglusz Preparation of nanohydroxyapatite with diverse morphologies and optimization of its effective aqueous colloidal dispersions for biomedical applications Ceramics International 50(15) (2024) 27426-27435.
  •  N. Charczuk, S. Targońska, D. Zákutná, A. Watras, A. Patej, R.J. Wiglusz Europium (III) and Gadolinium (III) co-doped nanohydroxyapatite with enhanced photoluminescence as potential multimodal bioimaging agent Ceramics International 50(9) (2024) 14601-14613.
  • K. Szyszka, R.J. Wiglusz Characterization of Sm 3+-activated carbonated calcium chlorapatite phosphors for theranostic applications: a comparative study of co-precipitation and hydrothermal methods Physical Chemistry Chemical Physics 26 (14) (2024) 10951-10960.
  • N. Nowak, D. Czekanowska, T. Gebarowski, R.J. Wiglusz Highly cyto-and immune compatible new synthetic fluorapatite nanomaterials co-doped with rubidium (I) and europium (III) ions Biomaterials Advances 156 (2024) 213709.

2023

  • M. Dudek, Z. Korczak, K. Prorok, O. Bezkrovnyi, L. Sun, M. Szalkowski, A. Bednarkiewicz, Understanding Yb3+ sensitized photon avalanche in Pr3+ co-doped nanocrystals: modelling and optimization Nanoscale 15 (2023) 18613-18623.
  • A Bednarkiewicz, M Szalkowski, M Majak, Z Korczak, M Misiak, S Maćkowski, All-Optical Data Processing with Photon Avalanching Nanocrystalline Photonic Synapse Advanced Materials 35 (2023) 2304390. 
  • M. Misiak, O. Pavlosiuk, M. Szalkowski, A. Kotulska , K. Ledwa, A. Bednarkiewicz, On the role of Gd 3+ ions in enhancement of UV emission from Yb 3+ -Tm 3+ up-converting LiYF 4 nanocrystals Nanotechnology 34 (2023) 345702.
  • Z.Korczak, M.Dudek, M.Majak, M.Misiak, Ł.Marciniak, M.Szalkowski, A.Bednarkiewicz, Sensitized photon avalanche nanothermometry in Pr3+ and Yb3+ co-doped NaYF4 colloidal nanoparticles Low Temperature Physics 49 (2023) 322.
  • M. Pieprz, M. Runowski, K. Ledwa, J. Carvajal, A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, Improving accuracy and sensitivity of lanthanide-based luminescent manometers by augmented spectral shift method ACS Applied Optical Materials 1 (2023) 1080–1087.
  • K. Maciejewska, A. Paściak, M. Szymczak, K. Ledwa, A. Bednarkiewicz, L. Marciniak, Bimodal role of Cr3+ ions: the nanoscaled photothermal agent and luminescence thermometry Materials Today Chemistry 30 (2023) 101579.
  • A. Paściak, M.Misiak, K.Trejgis, K.Elżbieciak-Piecka, O.Bezkrovnyi, Ł.Marciniak, A. Bednarkiewicz, Highly-doped lanthanide nanomaterials for efficient photothermal conversion – selection of the most promising ions and matrices Journal of Alloys and Compounds 934  (2023) 167900

2022

2021

2020

Przykładowe patenty i wnioski patentowe

2021     Polish patent application P.437330 Układ pomiarowy oraz sposób do wyznaczania sprawności konwersji światła z zakresu VIS i NIR na ciepło w nanomateriałach koloidalnych, –  A. Paściak, A. Bednarkiewicz, Ł. Marciniak (17.03.2021, P.437330)

2017       PCT/PL2017/050015 - A luminescence detector for temperature measurement  and a method of non-contact temperature measurement of the objects. – pending Ł. Marciniak, A. Bednarkiewicz, D. Hreniak, W. Strek

2017      WO 2017/131540 A2 – Nanocrystalline calcium hydroxyapatite, method for its manufacture and use therefore in regenerative medicine – R.J. Wiglusz, K. Marycz

2016       P.416543 - Detektor luminescencyjny przeznaczony do pomiaru temperatury oraz sposób bezkontaktowego pomiaru temperatury obiektów – zgłoszony Ł. Marciniak, A. Bednarkiewicz, D. Hreniak, W. Strek

Najważniejsza aparatura

  • Odwrócony fluorescencyjny Mikroskop Nikon sprzężony z laserowym wzbudzeniem i pomiarem kinetyk, widm luminescencji i zależności intensywności luminescencji od mocy pobudzenia (Andor Shemrock i500, Newton CCD, 3-kanałowy chłodzony fotopowielacz)
  • Odwrócony fluorescencyjny Mikroskop Nikon sprzężony z laserowym wzbudzeniem do pomiarów i obrazowania w trybie lawinowej emisji fotonów (Andor iXion, detektory APD, stolik piezo PI 200x200x200 um)
  • Odwrócony mikroskop fluorescencyjny sprzężony z laserowym wzbudzeniem do pomiarów w 4 kanałach spektralnych (APD)
  • Diody laserowe na długościach fali 380 nm (200mW), 400 nm (100mW), 445 nm (1.5 W i 3W), 532 nm (1.5W), 655 nm (2.5 W), 668 nm (1000 mW), 793 nm (3W), 808 nm (2W),  940 nm (2W), 980 nm (2W, 10 W), 1060 nm (2W, 20 W), oraz lasery 1 modowych na 1059, 980 i 852 nm (do 300 mW)
  • Z-sizer Malvern
  • Spektrometr FLS 1000
  • Mikroskop konfokalny Olympus FV1200
  • Nanosight NS 500

Pracownicy

LISTA PRACOWNIKÓW

 

Zobacz także

unia flaga