Wykorzystanie centrów barwnych w nanodiamentach. Praca doktorska Macieja Głowackiego | Politechnika Gdańska

Praca pt. „Opracowanie nowoczesnych, optoelektronicznych struktur sensorycznych wykorzystujących centra barwne w nanodiamentach i ich interakcje z analitami” (ang. "Development of novel optoelectronic sensory structures utilising colour centres in nanodiamonds and their interactions with analytes") została przygotowana pod kierunkiem prof. Robert Bogdanowicza w Katedrze Metrologii i Optoelektroniki na WETI. Promotorem pomocniczym jest dr inż. Mateusz Ficek.

– Nanodiamenty to drobinki diamentów o  wielkości  kilkaset razy mniejszej niż grubość ludzkiego włosa – tłumaczy Maciej Głowacki. – Razem z zespołem pod kierunkiem prof. Bogdanowicza staraliśmy się znaleźć ich zastosowanie w sensoryce optycznej, a precyzyjnie w optycznej detekcji biomolekuł i różnych wielkości fizycznych w skali mikro i nano. Nanodiamenty są bardzo obiecującym materiałem, bardzo trwałym, ich wnętrze (rdzeń) nie wchodzi w żadne reakcje chemiczne ani żadnych reakcji nie powoduje. Co więcej diamenty, którymi się zajmujemy, emitują światło, więc są wygodne do obserwacji.

Odpowiednio dobrana modyfikacja powierzchni nanodiamentów, która w przeciwieństwie do wnętrza jest wysokoreaktywna, pozwala uzyskać wrażliwość  cząstek i emitowanej przez nie fluorescencji na określoną wielkość fizyczną bądź reakcję. W swojej pracy naukowiec badał cząstki o zmodyfikowanej powierzchni pod konkretne zastosowania. Jednym z rezultatów tych badań jest uzyskanie takich cząsteczek diamentu, które są bardzo stabilne w środowiskach o skrajnie różnym pH, jednocześnie mając na tyle silną fluorescencję, że są tam wykrywalne optycznie.

– Takie cząsteczki mogą służyć np. do transportu leków w organizmie. Dzięki ich „świeceniu” możemy dokładnie obserwować ich drogę – podkreśla Maciej Głowacki. – Takie cząsteczki odpowiednio modyfikowane, mogą być markerami bądź sensorami i służyć do różnych celów, w medycynie, w technologii żywności itd.

Obecnie Maciej Głowacki czeka na obronę pracy doktorskiej, która planowana jest na kwiecień. W nowym roku akademickim rozpoczyna staż podoktorski na Uniwersytecie w Stuttgarcie, na Wydziale Chemii, gdzie będzie kontynuował pracę naukową w tematyce zastosowań nanodiamentów.