Badania prowadzone przez Zespół Badań Biomedycznych i Środowiskowych są ściśle związane z rozwojem i wykorzystaniem technik analitycznych opartych na promieniowaniu rentgenowskim i podczerwieni. W szczególności, z rentgenowską mikroanalizą fluorescencyjną (mikro-XRF), techniką fluorescencji rentgenowskiej z całkowitym odbiciem promieniowania X (TXRF ), (mikro-)spektroskopią w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR), spektroskopią absorpcji promieniowania X (XAS). Tematyka Zespołu ukierunkowana jest na badania biomedyczne, nauki o środowisku i ochronę dziedzictwa kulturowego i obejmuje m. in.:
1. W zakresie badań biomedycznych:
2. W zakresie badań środowiskowych:
3. W zakresie ochrony dziedzictwa kulturowego:
Ponadto, Zespół jest zaangażowany w rozwój infrastruktury badawczej na linii PolyX Narodowego Centrum Promieniowania Synchrotronowego SOLARIS, jak również w opiekę nad infrastrukturą oraz zapewnia wsparcie użytkowników linii.
kierownik zespołu: dr hab. inż. Magdalena Szczerbowska-Boruchowska, prof. AGH
INSTRUMENTY ANALITYCZNE
M4 Tornado Plus (Bruker)
Skaningowy spektrometr fluorescencji rentgenowskiej ze zogniskowaną wiązką promieniowania pierwotnego do badania powierzchniowego rozkładu pierwiastków chemicznych i lokalną analizę składu chemicznego próbek niejednorodnych, w następującej konfiguracji: lampa rentgenowska z anodą srebrną 30 W z zestawem filtrów i możliwością kolimacji wiązki promieniowania pierwotnego (dostępne średnice wiązki: 0,5 mm, 1 mm, 2 mm, 4,5 mm), lampa rentgenowska z anodą rodową 30 W z zestawem filtrów i ogniskowaniem wiązki do średnicy 20 µm za pomocą soczewki polikapilarnej, dwa krzemowe detektory dryftowe (silicon drift detector - SDD) o energetycznej zdolności rozdzielczej poniżej 150 eV (full width at half maximum - FWHM)) dla energii 5.9 keV z ultra cienkimi okienkami o powierzchni czynnej 60 mm2 każdy umożliwiające rejestrację promieniowania charakterystycznego pierwiastków o liczbach atomowych Z > 5, zintegrowany mikroskop optyczny (x10, x100) do obserwacji regionów wybranych do analizy z możliwością sklejania obrazów w celu monitorowania i analizy dużych obszarów powierzchni, możliwość prowadzenia pomiarów w powietrzu przy ciśnieniu obniżonym do 2 mbar oraz w atmosferze helu, system szybkiego mapowania rozkładu pierwiastków na stosunkowo dużych obszarach z powierzchniową rozdzielczością przestrzenną 20 µm, wielopunktowa analiza składu chemicznego, masa analizowanych próbek < 7 kg, maksymalny rozmiar analizowanej powierzchni 20 cm x 16 cm, granice oznaczalności pierwiastków w zakresie 1 - 100 mg/kg.
Nanohunter II (Rigaku)
Spektrometr fluorescencji rentgenowskiej wykorzystujący zjawisko całkowitego odbicia promieniowania X do oznaczania stężeń pierwiastków chemicznych w próbkach jednorodnych oraz wyznaczania profili obecności pierwiastków w próbkach cienkowarstwowych, w następującej konfiguracji: lampa rentgenowska z anodą molibdenową 600 W, krzemowy detektor dryftowy o energetycznej zdolności rozdzielczej poniżej 150 eV dla energii 5.9 keV o powierzchni czynnej 60 mm2, formowanie wiązki za pomocą wielowarstwowego zakrzywionego monorchromatora, możliwość wykonywania pomiarów w powietrzu pod ciśnieniem atmosferycznym lub w atmosferze helu, oznaczanie zawartości pierwiastków o liczbach atomowych Z > 14, granice wykrywalności pierwiastków rzędu 0.5 mg/kg, możliwość analizy niewielkich próbek stałych (~ 100 mg) i ciekłych (~100 µg).
Wielofunkcyjny spektrometr rentgenowski
Spektrometr wykorzystujący lampy rentgenowskie dużej mocy (do 3 kW, dostępne anody: Cr, Mo, Ag, W) wykorzystujący trzy tory pomiarowe: (1) spektrometr fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii z tarczami wtórnymi, krzemowym detektorem dryftowym, zmieniaczem próbek; (2) stanowisko demonstracyjne do obrazowania absorpcyjnego oraz rentgenowskiej tomografii komputerowej; (3) stanowisko demonstracyjne do pomiaru dawek promieniowania rentgenowskiego.
Przenośny spektrometr fluorescencji rentgenowskiej
Spektrometr bazujący na anularnym źródle radioizotopowym z detektorem krzemowym typu Si-PIN.
System do mikroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera
Konfiguracja zestawu umożliwia badania w zakresie średniej i bliskiej podczerwieni, w skali makro i mikro próbek stałych i ciekłych, metodami spektroskopii FT-IR w trybie transmisyjnym, odbiciowym, transfleksyjnym, ATR, wzbudzenia niskokątowego, również z wiązką spolaryzowaną IR. W skład aparatury wchodzą: Spektrometr FTIR - Nicolet 8700 (Thermo Scientific) z przystawką wieloodbiciową ATR (Smart Multi-Bounce HATR, Thermo Scientific), Mikroskop Podczerwieni klasy badawczej - Continuum (Thermo Scientific).
Multi-wavelength absorption black carbon instrument (MABI).
SYSTEMY POBIERANIA I PRZYGOTOWANIA PRÓBEK
Próbniki do zbierania na filtrach pyłów zawieszonych powietrza PM2.5 oraz PM10.
Waga analityczna typu ultra-microbalance.
Homogenizator, moździerze agatowe, prasa hydrauliczna do przygotowania próbek w postaci jednorodnych proszków i pastylek.
Ciśnieniowy system do mineralizacji próbek, system oczyszczania wody, aparatura do liofilizacji próbek, aparatura do przechowywania próbek w ciekłym azocie, obszarach o kontrolowanej czystości do przechowywania próbek i ich przygotowania do analizy.
Kriostat Leica CM1850UV do sekcjonowania tkanek.
Młynek kriogeniczny do mielenia próbek zamrożonych w ciekłym azocie, Freezer/Mill model 6775 (SPEX Sample Prep.).