Aplikačné možnosti nových ortogonálnych miniaturizovaných a mikroseparačných analytických systémov pre rýchly monitoring biologických, environmentálnych a forezných vzoriek

Anotácia projektu

Projekt je zameraný na implementáciu nových ortogonálnych miniaturizovaných a mikroseparačných techník vhodných pre rýchly monitoring biologických, environmentálnych a forenzných vzoriek. V projekte budú využité miniaturizované a mikroseparačné techniky na báze kvapalinovej chromatografie (mikro-LC) a kapilárnej a mikročipovej elektroforézy (mikro-CE) s miniaturizovanou inštrumentáciou pre iónovú pohyblivostnú spektrometriu (IMS) a ich rozhrania na báze termálnej a laserovej desorpcie originálne vyvinuté riešiteľským kolektívom na priame dávkovanie kvapalných vzoriek do IMS. V spolupráci so start-up firmou zaoberajúcou sa výrobou analytickej inštrumentácie pre spektrálnu analýzu sa bude realizovať nová koncepcia kombinovaných mikroseparačných techník s miniaturizovanou IMS, ktoré budú aplikované na rôzne ortogonálne, komprehenzívne a rýchle analytické systémy pre stopové analýzy iónogénnych látok prítomných v komplexných matriciach environmentálneho, biologického a forenzného charakteru. Na tejto inštrumentálnej báze sa rozšíria identifikačné možnosti mikroseparačných analytických techník v analýze komplexných vzoriek. Cieľom je navrhnúť a zrealizovať nové a silné identifikačné prostriedky na báze knižnice pohyblivostných spektier pre vybrané analyty. Z hľadiska obmedzených rozlišovacích možností miniaturizovaných analytických systémov, vyvinuté kombinácie mikro-LC, mikro-CE a IMS prinesú nové možnosti pre rýchle viacrozmerné analýzy v kvapalnom separačnom médiu v priebehu niekoľkých minút. Z analytického hľadiska a najmä z hľadiska aplikovateľnosti nového typu kombinovaných miniaturizovaných a mikroseparačných metód budú tieto systémy využiteľné v praxi pre riešenie zložitých problémov analýz komplexných reálnych vzoriek environmentálneho, biologického a forenzného charakteru a evaluované na báze aplikačných listov, aplikačne orientovaných vedeckých prác a ďalších aplikačných výstupov.

Evidenčné číslo projektu

  • APVV-17-0318

Doba riešenia projektu

  • 01.08.2018 – 30.06.2022

Zodpovedný riešiteľ

  • doc. RNDr. Marián Masár, PhD.

Členovia riešiteľského kolektívu

  • prof. RNDr. Štefan Matejčík, DrSc.
  • prof. RNDr. Milan Hutta, CSc.
  • Mgr. Jasna Hradski, PhD.
  • RNDr. Peter Troška, PhD.
  • RNDr. Róbert Bodor, PhD.
  • RNDr. Róbert Góra, PhD.
  • Mgr. Iveta Boháčová, PhD.
  • RNDr. Ladislav Moravský, PhD.
  • prof. PharmDr. Josef Jampílek, PhD.
  • Ing. Roman Szücs, PhD.
  • Mgr. Michalczuk Bartosz
  • Ing. František Iványi
  • Mgr. Branislav Žabenský
  • Arian Fateh Borkhari

Pracoviská participujúce na projekte

  • Katedra analytickej chémie, Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave analytika.sk
  • Katedra experimentálnej fyziky, Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislave dep.fmph.uniba.sk

Dosiahnuté výsledky

  • výpočet elektroforetických a chromatografických parametrov pre rôzne skupiny environmentálne, farmaceuticky a biomedicínsky zaujímavých látok
  • vývoj prototypu rozhrania pre online spojenie mikročipovej elektroforézy s iónovým pohyblivostným spektrometrom na báze termálneho odparovania kompatibilný s konceptom laboratória na čipe
  • integrácia miniaturizovaných úpravných a koncentračných techník na báze elektroforézy do mikro-CE
  • výber vhodných látok na vytvorenie knižnice pohyblivostných spektier
  • nadviazanie spolupráce s podnikateľským subjektom v súkromnom sektore, firmou Villa-Labeco, s.r.o.

Vybrané publikácie vytvorené v rámci riešenia projektu

  • Peter Troška, Eva Poboży, Zuzana Némethová, Marián Masár, Determination of Commonly Used Excipients in Pharmaceutical Preparations by Microchip Electrophoresis with Conductivity Detection, Chromatographia. doi.org/10.1007/s10337-019-03691-3
  • Iveta Boháčová, Simona Procházková, Radoslav Halko, Separation and determination of amygdalin and unnatural neoamygdalin in natural food supplements by HPLC-DAD, Food Additives and Contaminants Part A-Chemistry Analysis Control Exposure & Risk Assessment. 2019, 36 (10), 1445. doi.org/10.1080/19440049.2019.1650962
  • Daniela Plachá, Josef Jampílek, Graphenic materials for biomedical applications, Nanomaterials. 2019, 9 (12), 1758. doi.org/10.3390/nano9121758
  • Marián Masár, Jasna Hradski, Microchip isotachophoresis: Analysis of pharmaceuticals. In: Debashis Dutta (ed.), Microfluidic Electrophoresis. New York : Springer; Humana Press, 2019. S. 99-111. doi.org/10.1007/978-1-4939-8964-5_7
  • Josef Jampílek, Katarína Kráľová, Estefânia V. R. Campos, Leonardo F. Fraceto, Bio-Based Nanoemulsion Formulations Applicable in Agriculture, Medicine, and Food Industry. In: Prasad R., Kumar V., Kumar M., Choudhary D. (eds) Nanobiotechnology in Bioformulations. Nanotechnology in the Life Sciences. Springer, Cham, 2019. S 33-84. [5,00 AH]. doi.org/10.1007/978-3-030-17061-5_2