Słowa kluczowe (tagi): Ekotoksykologia, ekologia stresu, analiza ilościowa

Tematyka badań naukowych:

• wpływ toksycznych substancji chemicznych na organizmy żywe na poziomie osobnika, populacji i zespołu;
• toksykokinetyka.

Potencjalne zastosowanie prowadzonych badań naukowych:

• badanie próbek biologicznych i środowiskowych pod kątem skażenia substancjami mineralnymi (spektrometria absorpcji i emisji atomowej, kolorymetria) i organicznymi (chromatografia);
• wpływ substancji chemicznych na aktywność enzymów i tempo metabolizmu bezkręgowców i mikroorganizmów glebowych;
• badanie procesów populacyjnych przy pomocy modeli matematycznych, co pozwala na testowanie rozmaitych scenariuszy.

Aparatura badawcza dostępna do działalności komercyjnej:

• spektofotometry absorpcji atomowej (AAS) -  PerkinElmer: AAnalyst 200 (rok produkcji 2008, USA),  AAnalyst 800 (rok produkcji 1999, USA);
• analizator wstrzykowo-przepływowy z detektorem światła widzialnego FIA compact (rok produkcji 2009, Germany);
• jednokanałowy spektrofotometr mikropłytkowy µQuant™ (BioTek Instr., Inc. USA, rok produkcji 2003, USA);
• analizator elementarny CHNOS Vario El III (Elementar Analysen Systeme GmbH, rok produkcji 2000, Germany);
• chromatograf gazowy wyposażony w spektrometr mas GC/MS Clarus 600 (Perkin-Elmer, rok produkcji 2009, USA);
• automatyczny respirometr MicroOxymax (Columbus Instr., rok produkcji 1999, USA).

Potencjalne usługi badawcze:

• oznaczanie zawartości metali w próbach ciekłych (ciała stałe - po mineralizacji), np. As, Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Zn metodą spektrofotometrii absorpcji atomowej:
  • atomizacja w piecu grafitowym - czułość rzędu kilkudziesięciu µg/L; wydajność do kilku  prób na godzinę;
  • atomizacja w płomieniu, czułość rzędu kilkudziesięciu   mg/L; wydajność – kilkadziesiąt prób na godzinę;
• analiza ilościowa prób ciekłych, np. możliwość oznaczenia: azotanów, azotynów, amoniaku, ortofosforanów za pomocą FIA w próbach wody, ścieków i roztworów glebowych. Po mineralizacji także fosforu całkowitego i azotu całkowitego (Kiejhdahla). Granica oznaczalności rzędu 20 - 50 μg/L, w zależności od substancji, wydajność: kilkanaście prób na godzinę;
• analiza ilościowa kwasów nukleinowych i białek; standardowe testy ELISA oraz skanowanie widmowe; kinetyka reakcji enzymatycznych; aktywność metaboliczna mikroorganizmów (test BIOLOG); wszelkie oznaczenia kolorymetryczne (płytki od 6- do 384-dołkowych);
• zawartość węgla, wodoru, azotu, tlenu i siarki w próbach stałych. Próby wielkości 5 - 100 mg  (w zależności od zawartości oznaczanych pierwiastków). Wydajność do kilku prób na godzinę;
• oznaczanie za pomocą chromatografii gazowej pestycydów w glebie, wodzie, żywności, tkankach; wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych; olejów mineralnych, polichlorowanych bifenyli; leków i ich pozostałości w tkankach i w środowisku; półlotnych i lotnych substancji organicznych w glebie i wodzie; oznaczanie kwasów fosfolipidowych (np. identyfikacja mikroorganizmów glebowych); analiza jakościowa ekstraktów glebowych i tkankowych. Wydajność do 4 prób na godzinę;
• pomiar tempa respiracji (zużycie O2, produkcja CO2) u bardzo małych organizmów (nawet rzędu kilkunastu mg), możliwy także u organizmów większych – do kilkunastu gramów; pomiar tempa respiracji w glebie, osadzie czynnym itp.; pomiar stężenia (tempa produkcji) metanu.

Stosowane metody i techniki badawcze:

• analizy związane z badaniem wpływu substancji toksycznych na organizmy, populacje i ekosystemy.

Dodatkowe informacje:

• współpraca z małymi przedsiębiorstwami w ramach projektów badawczych finansowanych przez Komisję Europejską (opracowywanie nowych testów ekotoksykologicznych, testowanie przydatności specjalnych urządzeń badawczych do badań nad wpływem substancji toksycznych na organizmy i oceny ryzyka ekologicznego).

Kontakt: cittru@uj.edu.pl

___________________________________________________________________________________________________

Ecotoxicology and Stress Ecology Group

Faculty:Faculty of Biology and Earth Sciences

Category: environment

Catchword (tags): Ecotoxicology,stress ecology, quantitative analysis

Scientific research subjects:

• effect of toxic chemicals on organisms at the individual, population and community levels;
• toxicokinetics.

Potential application of scientific research:

• environmental and biological samples are analysed for a range of contaminants, such as metal (atomic absorption spectrometry) or nonmetallic elements – N and P (colorimetry), and organic chemicals (gas chromatography mass spectrometry);
• effects of chemicals on enzyme activity and metabolic performance of organisms are measured;
• evolutionary processes and population dynamics in environmentally stressful conditions are studied with mathematical models.

Research apparatus available to commercial activity:

• atomic absorption spectrophotometers (AAS) - PerkinElmer: AAnalyst 200 (USA, 2008), AAnalyst 800 (USA, 1999);
• flow injection analyzer with visible light detector FIA compact (Germany, 2009);
• channel microplate spectrophotometer μQuant ™  (BioTek Instr., Inc., USA, 2003);
• elemental analyzer CHNOS Vario El III (Elementar Analysen Systeme GmbH, Germany, 2000);
• gas chromatograph equipped with mass spectrometer GC / MS Clarus 600 (Perkin-Elmer, USA, 2009);
• automatic respirometer MicroOxymax (Columbus Instr., USA, 1999).

Potential research services:

• determination of metal content in samples of liquid (solids - after digestion), such as As, Al, Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb, Zn using atomic absorption spectrophotometry:
  • atomization in graphite furnace - sensitivity of the order of tens of mg / L; performance - a few samples per hour;
  • atomization in flame, the sensitivity of the order of tens of mg / L; performance - a few dozen samples per hour;
• quantitative analysis of liquid samples, such as the possibility of marking: nitrates, nitrites, ammonia, orthophosphate by the FIA ​​in samples of water, sewage and soil solutions. After mineralization of total phosphorus and total nitrogen (Kiejhdahla). The limit of quantification of 20 - 50 mg / L, depending on the substance; performance - several samples per hour;
• quantitative analysis of nucleic acids and proteins; standard ELISA and spectral scanning, kinetics of enzymatic reactions, the metabolic activity of microorganisms (BIOLOG test), any determination colorimetric (tiles from 6 - to 384-well plates);
• carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen and sulfur in solid samples. Sample size of 5 - 100 mg (depending on the content indicated elements). Performance testing requires a few hours;
• determination of pesticides in soil, water, food, tissues, polycyclic aromatic hydrocarbons, mineral oils, polychlorinated biphenyls, drug residues, and in the tissues and the environment and semi-volatile and volatile organic compounds in soil and water using gas chromatography; determination of  phospholipid fatty acid (e.g. identification of soil microorganisms); qualitative analysis of soil and tissue extracts; performance - up to 4 samples per hour;
• respiration rate measurement (O2 consumption, CO2 production) in very small organisms (even the order of several mg), possible also in bigger organisms - to several grams, measuring the respiration rate in soil, activated sludge, etc., measurement of methane concentration (rate of production).

Methods and research techniques:

• analysis related to testing the impact of toxic substances on organisms, populations and ecosystems.

Additional information:

• cooperation with small enterprises within the framework of EC-funded research projects (elaboration of new ecotoxicological bioassays, testing specific laboratory equipment toward its usefulness for evaluating toxicant effects on organisms and ecological risk assessment).

Contact: cittru@uj.edu.pl