Pracownia Zintegrowanej Analityki Molekularnej, Pierwiastkowej i Mikrobiologicznej Instytutu Studiów Zaawansowanych (ISZ), powołana i działająca w Interdyscyplinarnym Centrum Nowoczesnych Technologii UMK w Toruniu, jest interdyscyplinarną jednostką badawczo-usługową, której celem jest zapewnienie dostępu do zaawansowanej infrastruktury analitycznej Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Pracownia łączy trzy komplementarne obszary badawcze: analitykę, bioanalitykę, analitykę pierwiastkową oraz identyfikację i charakterystykę mikrobiologiczną. Została zaprojektowana jako platforma wspierająca badania prowadzone na styku chemii analitycznej, biochemii, mikrobiologii, biotechnologii, nauk o żywności, nauk środowiskowych, nauk materiałowych i nauk biomedycznych oraz stanowi zaplecze dla projektów naukowych, wdrożeniowych i usługowych realizowanych przez zespoły UMK.
Zakres działalności
Działalność pracowni obejmuje kompleksowe wsparcie analityczne w zakresie badania próbek biologicznych, środowiskowych, żywnościowych i materiałowych. Szczególne znaczenie ma możliwość łączenia wyników uzyskiwanych różnymi technikami pomiarowymi, co pozwala na pełniejszą charakterystykę badanych układów.
Pracownia realizuje lub wspiera badania obejmujące w szczególności:
- analizę związków niskocząsteczkowych, metabolitów i biomarkerów;
- profilowanie lipidomiczne, metabolomiczne i proteomiczne;
- analizę białek, peptydów, polimerów i nanomateriałów;
- oznaczanie składu pierwiastkowego próbek biologicznych, środowiskowych i materiałowych;
- charakterystykę układów metal-białko oraz nanokompozytów metali i tlenków metali;
- identyfikację mikroorganizmów, głównie bakterii, z wykorzystaniem spektrometrii mas;
- analizę mikroorganizmów w próbkach żywnościowych, środowiskowych;
- kontrolę jakości surowców, produktów i materiałów;
- walidację metod analitycznych oraz opracowywanie nowych procedur badawczych;
- integrację danych bioanalitycznych, pierwiastkowych i mikrobiologicznych w projektach interdyscyplinarnych.
Infrastruktura badawcza
Zaplecze aparaturowe pracowni obejmuje specjalistyczne systemy analityczne wykorzystywane do badania szerokiego zakresu próbek i matryc. Do kluczowych technik analitycznych należą:
Q-TOF-LC-MS – systemy chromatografii cieczowej sprzężonej ze spektrometrią mas, wykorzystywane do analizy związków organicznych, metabolitów, biomarkerów, peptydów, białek oraz składników próbek biologicznych, żywnościowych i środowiskowych.
GCxGC TOF-MS – chromatografia gazowa sprzężona ze spektrometrią mas, stosowana do analizy związków lotnych i półlotnych, komponentów żywności, metabolitów, zanieczyszczeń, próbek środowiskowych oraz materiałów pochodzenia biologicznego.
ICP-OES – optyczna spektrometria emisyjna ze wzbudzeniem w plazmie indukcyjnie sprzężonej, przeznaczona do oznaczania składu pierwiastkowego, w tym metali, mikroelementów i pierwiastków śladowych w próbkach biologicznych, środowiskowych, materiałowych i nanokompozytowych.
MALDI-TOF/TOF MS – spektrometria mas z jonizacją przez desorpcję laserową wspomaganą matrycą, wykorzystywana w analizie białek, peptydów, polimerów, nanomateriałów, biomarkerów oraz układów biologicznych.
MALDI Biotyper – system szybkiej identyfikacji mikroorganizmów, w tym bakterii, na podstawie charakterystycznych profili białkowych.
Uzupełnieniem infrastruktury są urządzenia do przygotowania próbek, mineralizacji, liofilizacji, reakcji PCR, przechowywania materiału biologicznego oraz pracy w warunkach kontrolowanych mikrobiologicznie.
Oferta dla naukowców i partnerów zewnętrznych
Pracownia oferuje wsparcie dla zespołów badawczych UMK, jednostek naukowych, instytucji publicznych oraz podmiotów gospodarczych zainteresowanych zaawansowaną bioanalitykę, analityką pierwiastkową i mikrobiologiczną.
Zakres współpracy może obejmować:
- konsultacje dotyczące doboru techniki analitycznej;
- opracowanie koncepcji eksperymentu i planu analitycznego;
- przygotowanie próbek do badań;
- wykonanie analiz instrumentalnych;
- identyfikację i oznaczanie wybranych związków oraz pierwiastków;
- identyfikację mikroorganizmów;
- opracowanie i interpretację wyników;
- przygotowanie raportów badawczych;
- wsparcie w walidacji metod;
- udział w projektach naukowych, konsorcjach badawczo-rozwojowych i pracach wdrożeniowych.
Szczególną wartością pracowni jest możliwość realizacji analiz zintegrowanych, w których jedna próbka lub seria próbek może zostać scharakteryzowana równolegle pod względem molekularnym, pierwiastkowym i mikrobiologicznym. Takie podejście zwiększa wiarygodność interpretacji wyników i umożliwia prowadzenie badań o wysokim potencjale aplikacyjnym.
Znaczenie dla rozwoju badań interdyscyplinarnych
Pracownia Zintegrowanej Analityki Molekularnej, Pierwiastkowej i Mikrobiologicznej ISZ wzmacnia potencjał Uniwersytetu w zakresie prowadzenia badań interdyscyplinarnych i wdrożeniowych. Integracja technik chromatograficznych, spektrometrii mas, spektrometrii pierwiastkowej oraz identyfikacji mikrobiologicznej pozwala na kompleksową charakterystykę próbek i układów badawczych, których analiza wymaga jednoczesnego podejścia chemicznego, biologicznego i technologicznego. Pracownia wspiera rozwój nowoczesnych metod badawczych, podnosi jakość danych naukowych, zwiększa powtarzalność wyników oraz ułatwia realizację projektów wymagających standaryzacji, walidacji i dokumentowania ścieżki analitycznej.