Pracownia Bioczujników i Mikrosystemów Analitycznych

Historia Pracowni sięga roku 1980, kiedy to prof. Władysław Torbicz wprowadził do IBIB PAN tematykę jonoczułych tranzystorów polowych (ISFET). Dzięki odpowiednio dobranej warstwie chemoczułej naniesionej na bramkę tranzystora, możliwe stało się opracowanie czujników wykrywających różne anality, w tym jony.

Obecnie Pracownia prowadzi zaawansowane badania nad:

• czujnikami woltamperometrycznymi, tworzonymi przy użyciu autorskiej technologii drukowania bezpośredniego,
• metodami biofunkcjonalizacji powierzchni (bio)chemicznie aktywnych,
• układami mikroanalitycznymi typu P-o-C (ang. point of care – do badań w miejscu pobrania próbki), przeznaczonymi do oznaczania różnorodnych bioanalitów, w tym substancji aktywnych biologicznie.

Działalność Pracowni koncentruje się na rozwijaniu nowoczesnych technologii czujnikowych, które znajdują zastosowanie w diagnostyce medycznej oraz analizach chemicznych i biologicznych.

Zespół:

Pracownicy Naukowi	Tel. wew.	E-mail:	Opiekun naukowy
Dr hab. inż. Kamila Sadowska, profesor IBIB PAN – Kierownik Pracowni	136	ksadowska@ibib.waw.pl
prof. dr hab. inż. Dorota G. Pijanowska	414	dpijanowska@ibib.waw.pl
dr inż. Marek Dawgul	115	mdawgul@ibib.waw.pl
dr inż. Agnieszka Paziewska-Nowak	112/139	apaziewska@ibib.waw.pl
dr Elżbieta Remiszewska	139	eremiszewska@ibib.waw.pl
dr inż. Marcin Urbanowicz	112/139	murbanowicz@ibib.waw.pl
dr Vu Bao Chau Nguyen	140	cnguyen@ibib.waw.pl
prof. dr hab. inż. Władysław Torbicz, profesor emeritus	115	wtorbicz@ibib.waw.pl
mgr inż. Anna Sołdatowska	112/139	asoldatowska@ibib.waw.pl	Dr hab. inż. Kamila Sadowska
Doktoranci
mgr Kornelia Bobrowska	112/139	kbobrowska@ibib.waw.pl	Dr hab. inż. Kamila Sadowska; dr inż Marcin Urbanowicz
mgr inż. Aleksandra Zieminska	140	azieminska@ibib.waw.pl	Dr hab. inż. Kamila Sadowska

Kierownik Pracowni

Pracownicy Naukowi

Doktoranci

Mgr inż. Anna Sołdatowska

Email: asoldatowska@ibib.waw.pl
ORCID: 0000-0002-6516-3420
Research Gate

Projekty i współpraca

Współpraca z instytucjami krajowymi i zagranicznymi

1. Uniwersytet Warszawski Wydział Biologii, Zakład Wirusologii Molekularnej.
2. Politechnika Gdańska, Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej, Instytut Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej.
3. Uniwersytet Warszawski, Wydział Chemii,  Pracownia Teorii i Zastosowań Elektrod.
4. Narodowy Instytut Leków w Warszawie, Zakład Leków Sfałszowanych i Wyrobów Medycznych.
5. Uniwersyteckie Centrum Klinicznej przy Gdańskim Uniwersytecie Medycznym, Klinika Chirurgii Onkologicznej, Transplantacyjnej i Ogólnej.
6. Laboratorium TIMC, Grenoble University, Francja.
7. Chang Gung University, Taiwan

Realizowane projekty

Agencja Badań Medycznych, działania szczegółowe Rządowego Planu Rozwoju Sektora Biomedycznego na lata 2022-2031. 
System ciągłego monitorowania płynów drenażowych do oceny postępów leczenia chorych z wtórnym, bakteryjnym zapaleniem otrzewnej.

Kierownik projektu: dr inż. Marcin Urbanowicz

Celem projektu jest opracowanie nowego narzędzia, które umożliwi monitorowanie postępów leczenia chorych z wtórnym, bakteryjnym zapalaniem otrzewnej (WZO) poprzez zintegrowany z drenem miniaturowy czujnik pH, opracowany w IBIB PAN. WZO jest częstą i poważną, zagrażającą życiu chorobą, która najczęściej wynika z perforacji przewodu pokarmowego. Zapadalność na tę chorobę w Polsce wynosi 180/100000 osób/rok. WZO wymaga intensywnego, często pilnego leczenia chirurgicznego i farmakologicznego. Pomimo postępu w zakresie farmakoterapii i technik chirurgicznych jednostka ta charakteryzuje się bardzo wysoką śmiertelnością w okresie okołooperacyjnym. W procesie leczenia kluczowe jest wczesne rozpoznanie WZO i włączenia prawidłowego leczenia oraz monitorowanie postępów leczenia w okresie pooperacyjnym. Monitoring płynów drenażowych jest jednym z elementów oceny skuteczności zastosowanej terapii, który pozwala na wczesną identyfikację powikłań. Proponowane w projekcie narzędzie do pomiaru pH w płynach drenażowych umożliwi monitorowanie tego parametru w czasie rzeczywistym, co jest istotne dla właściwej oceny postępów leczenia i szybkiego reagowania na zmieniający się stan pacjenta. Projekt zakłada wykorzystanie zaawansowanej technologii druku bezpośredniego do wytworzenia czujników pHmetrycznych o wysokiej stabilności i czułości, które będą bezobsługowe, miniaturowe, planarne i pozbawione ciekłego elektrolitu wewnętrznego. Wyniki projektu przyczynią się do poprawy efektywności leczenia WZO, oferując lekarzom narzędzie do lepszej kontroli stanu pacjenta, szybszego podejmowania decyzji terapeutycznych, a dla chirurgów mogą stanowić potencjalnie dodatkowe źródło informacji m.in. o szczelności zespolenia przewodu pokarmowego. Projekt wpisuje się w potrzeby nowoczesnej medycyny chirurgicznej i onkologicznej, oferując innowacyjne i proste rozwiązanie w zakresie monitorowania płynów drenażowych.

NCN SONATA Bis pt: „Badania nad nowymi czułymi warstwami do oznaczania cząsteczek sygnałowych quorum sensing”. 

Kierownik projektu: dr hab. inż. Kamila Sadowska
Wykonawca (Postdoc): dr Vu Bao Chau Nguyen
Doktorantka: mgr inż. Aleksandra Zieminska

Pseudomonas aeruginosa, znana również jako pałeczka ropy błękitnej, jest powszechną bakterią, która powoduje przewlekłe zakażenia szpitalne. Jednym ze sposobów w jaki P. aeruginosa wywołuje zakażenie jest Quorum Sensing (QS). QS to sekretny język bakterii, które zamiast słów używają małych cząsteczek, zwanych autoinduktorami. W projekcie proponujemy narzędzia do szybkiego oznaczania autoinduktorów wydzielanych przez P. aeruginosa na początkowym etapie kolonizacji bakterii, co daje możliwość szybkiej reakcji w celu wygaszenia systemu QS i zahamowania rozwoju infekcji. 

NCN, Preludium bis „Elektroprzewodzące nanostruktury do immobilizacji układów (bio)elektrokatalitycznych jako podstawa wydajnych i stabilnych bioogniw paliwowych”

Kierownik projektu: dr hab. inż. Kamila Sadowska
Wykonawca (doktorant): mgr Kornelia Bobrowska

Noszone urządzenia elektroniczne zyskują na znaczeniu zarówno do użytku osobistego, jak i w zastosowaniach medycznych, m.in. do zdalnej opieki zdrowotnej i monitorowania parametrów fizjologicznych pacjenta. Bioogniwa paliwowe są obiecującym źródłem energii do zasilania noszonej elektroniki, ponieważ mogą przekształcać energię chemiczną w energię elektryczną przy użyciu naturalnych, bogatych w energię składników płynów ustrojowych, między innymi takich jak ludzki pot (glukoza, laktoza, tlen). Celem projektu jest opracowanie ogniw biopaliwowych o wysokiej gęstości mocy i stabilności, które mogłyby być wykorzystane do zasilania noszonej elektroniki. 

NCBiR. Projekt POLSKO-TAJWAŃSKI 

Multimodalne elektrochemiczno-optyczne układy czujnikowe z fotowzmocnieniem do oznaczeń β-amyloidu i α-synucleiny – wczesnych markerów chorób neurodegeneracyjnych (ModSens-4NDs),

Kierownik projektu po stronie polskiej: prof. dr hab.  Dorota Pijanowska
Kierownik projektu po stronie tajwańskiej: prof. Chia-Ming Yang, Chang Gung University, Taiwan
Wykonawcy: dr inż. Marek Dawgul, dr inż. Agnieszka Paziewska-Nowak, dr hab. inż. Kamila Sadowska, mgr inż. Anna Sołdatowska, dr Elżbieta Remiszewska, dr inż. Marcin Urbanowicz 

Amyloid β (Aβ) oraz białko tau stanowią kluczowe markery choroby Alzheimera (AD). Amyloid-β(42) jest uznawany za biomarker, który pozwala odróżnić pacjentów z AD od pacjentów z otępieniem czołowo-skroniowym (FTD). α-synukleina (α-Syn), najlepiej znana ze swojej roli w chorobie Parkinsona (PD), jest również uznawana za czynnik uczestniczący w procesach poznawczych oraz w patogenezie choroby Alzheimera (AD).

W tym projekcie proponujemy platformę przesiewową do oznaczania wybranych wczesnych biomarkerów obecnych we krwi, które pozwalają odróżnić AD od PD. Celem projektu jest opracowanie nowej, udoskonalonej fotoelektrochemicznej platformy bioczujnikowej do badań przesiewowych, umożliwiającej jednoczesne wykrywanie dwóch wczesnych biomarkerów różnicujących AD i PD: Aβ(42) oraz α-Syn.

Patenty

1. „Sposób modyfikowania grupami bisfosfonowymi i/lub fosfonowymi materiałów węglowych zwłaszcza nanomateriałów” Żelechowska (Sadowska) K., Biernat J.F.  – Numer prawa wyłącznego 232787
2. „Sposób wytwarzania porowatych nanokompozytów polimerowych z nanocząstkami metalu o właściwościach biobójczych”  Orplast sp. j. oraz K. Żelechowska (Sadowska) –  Numer prawa wyłącznego 231680
3. „Sposób wytwarzania metawanadanu amonu” Prześniak-Welenc M., Żelechowska (Sadowska) K. Numer prawa wyłącznego 237761
4. „Sposób modyfikowania polisacharydów grupami fosfonowymi” Kamila Żelechowska (Sadowska)-numer prawa wyłącznego 240817
5. „Regulator punktu pracy czujnika chemicznego typu jonoczuły tranzystor polowy ISFET”. Krzyśków A, Pijanowska D, Kruk J. PL178242, 1996.
6. „Krzemowa elektroda jonoselektywna”. Łysko JM, Pijanowska D, Malinowska E, Jaźwioski J.  PL193862, 2007.
7. „Półprzewodnikowy czujnik jonoselektywny”. Łysko JM, Pijanowska D. PL197601, 2008.
8. “Ion-sensitive circuit”. Chung WY, Krzyskow A, Lin YT, Pijanowska DG, Yang JH, TW235236B, 2005.
9. “Electronic circuit for ion sensor” Chung WY, Krzyśków A, Lin YT, Pijanowska DG, Yang CH and Torbicz W. US 6,906,524 B2 2005.
10. “Electronic circuit for ion sensor with body effect reduction”. Chung WY, Yang CH, Pijanowska DG, Grabiec P, Jaroszewicz B, Torbicz W. US 7,368,917 B2, 2008.
11. “Signal redout circuit for amperometric sensor”. Chung WY, Kuo TT, Wang YH, Pijanowska DG, Torbicz W, US 7,663,357, 2010.
12. „Planarna mikroelektroda jonoselektywna oraz sposób jej wykonania”. M. Urbanowicz, M. Dawgul, D. G. Pijanowska; Zgłoszenie patentowe: P.448894 (2024).

Publikacje z ostatnich 5 lat

2026

1. Sołdatowska, A., Urbanowicz, M., Urbanowicz, M. et al. Selective determination of 6-mercaptopurine by a platinum nanoparticle-enhanced dsDNA-based electrochemical biosensor. Microchim Acta 193, 279 (2026). https://doi.org/10.1007/s00604-026-08018-2
2. Bobrowska, K.; Urbanowicz, M.; Paziewska-Nowak, A.; Dawgul, M.; Sadowska, K. Genipin as an Effective Crosslinker for High-Performance and Flexible Direct-Printed Bioelectrodes. Molecules 2026, 31, 327. https://doi.org/10.3390/molecules31020327
3. Swiech, O., Boguszewska-Czubara, A., Golec, P., Głowacka, A., Prześniak-Welenc, M., & Sadowska, K. (2026). Development of Biocompatible Ciprofloxacin-Loaded Zinc-Bovine Serum Albumin Nanoflowers as Nontoxic Platform for Local Drug Delivery. Nanotechnology, Science and Applications, 19. https://doi.org/10.2147/NSA.S574498
4. Paziewska-Nowak, A., Urbanowicz, M., Dawgul, M., Bobrowska, K., Sołdatowska, A., Ekman, M., Pijanowska, D.G. Highly stable direct-printed polyazulene-based miniaturized electrode for pH analysis in human body fluids, Biocybernetics and Biomedical Engineering, 2026, 46(1) 40-49, https://doi.org/10.1016/j.bbe.2025.11.008

2025 

1. S. Luhar, K. Sadowska. Plasma-Tailored SPCEs for Enhanced Surface Reactivity and Electron Transfer: Toward Improved Electrodes. Surfaces and Interfaces 76 (2025) 107943 https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.107943
2. K. Prusik, M. Daroszewska, M. Kamińska, D. Jaworski, J. Ryl, G. Leniec, K. Sadowska, M. Prześniak-Welenc. Surface engineering of potassium vanadates: Enhancing photocatalytic efficiency and photocorrosion resistance. Surfaces and Interfaces 76 (2025) 107950 https://doi.org/10.1016/j.surfin.2025.107950
3. C-M. Yang et al., A Disposable Solid-State EGFET Chip Integrated With a Mini-Readout System for Multi-Ion and Urea Detection, in IEEE Sensors Journal, vol. 25, no. 14, pp. 26300-26308, 15 July15, 2025, doi: 10.1109/JSEN.2025.3570755.
4. A. Sołdatowska, M. Urbanowicz, M. Urbanowicz, K. Sadowska, D. Pijanowska. Exploring DNA-6MP interactions to develop a receptor with selective binding properties. International Journal of Biological Macromolecules 305 (2025) 140910.

2024

1. Chia-Ming Yang, Chao-Hui Wei, Fuad Ughi, Jia-Yuan Chang, Dorota G Pijanowska, Chao-Sung Lai. High pH stability and detection of α-synuclein using an EGFET biosensor with an HfO2 gate deposited by high-power pulsed magnetron sputtering. Sensors and Actuators B: Chemical. 416 (2024) 136006.
2. J. Karczewska-Golec, K. Sadowska, P. Golec, J. Karczewski, G. Węgrzyn. Engineered M13-Derived Bacteriophages Capable of Gold Nanoparticle Synthesis and Nanogold Manipulations. International Journal of Molecular Sciences 25 (20), 2024, 11222
3. K. Prusik, D. Jaworski, J. Gumieniak, A. Kramek, K. Sadowska, M. Prześniak-Welenc. Tailoring Physicochemical Properties of V2O5 Nanostructures: Influence of Solvent Type in Sol-Gel Synthesis. Materials 17 (10), 2024, 2359  
4. M. Szymczak, J.A. Pankowski, A. Kwiatek, B. Grygorcewicz, J. Karczewska-Golec, K. Sadowska, P. Golec. An effective antibiofilm strategy based on bacteriophages armed with silver nanoparticles. Scientific Reports 14 (1), 2024, 9088  
5. K. Sadowska; M. Prześniak‐Welenc; M. Łapiński. Preparation and characterization of bis‐phosphonated polycarbohydrates. Biopolymers. 115(5), 2024, e23607 
6. A. Paziewska-Nowak, M. Urbanowicz, D. G. Pijanowska, Label-free impedimetric sensor based on DNA for selective lactoferrin determination, Sensors and Actuators B Chem., 2024, 405, 135377.
7. M. Jakubowska, M. J. Wisniewska, A. Wencel, C. Wojciechowski, M. Gora, K. Dudek, A. Chwojnowski, B. Burzynska, D. Genowefa Pijanowska, K. D. Pluta. Hollow fiber bioreactor with genetically modified hepatic cells as a model of biologically active function block of the bioartificial liver. Biocybernetics and Biomedical Engineering 44 (2024) 9-19. 

2023

1. M. Urbanowicz, K. Sadowska, L. Lemieszek, A. Paziewska-Nowak, A. Sołdatowska, M. Dawgul, D.G. Pijanowska. Effect of dendrimer-based interlayers for enzyme immobilization on a model electrochemical sensing system for glutamate. Bioelectrochemistry, 152, 2023, 108407. DOI: 10.1016/j.bioelechem.2023.108407 
2. Chmayssem, A., Nadolska, M., Tubbs, E., Sadowska, K., Vadgama, P. et al. Insight into continuous glucose monitoring: from medical basics to commercialized devices. (2023) Microchimica Acta. 190, 177. DOI: 10.1007/s00604-023-05743-w
3. Urbanowicz Marcin; Urbanowicz Magdalena; Bobrowska K.; Sadowska, K; Paziewska-Nowak, A; Pijanowska, D.G; A novel dsDNA decamer-based electrochemical biosensor for selective determination of irinotecan active metabolite – SN38. (2023) Sens. Act. B. 397, 134701;10.1016/j.snb.2023.134701
4. Paziewska-Nowak, A; Urbanowicz, M; Sadowska, K; Pijanowska, D.G; DNA-based molecular recognition system for lactoferrin biosensing. (2023) International Journal of Biological Macromolecules. 253, 126747; 10.1016/j.ijbiomac.2023.126747
5. Bobrowska, K.; Sadowska, K; Stolarczyk, K; Prześniak-Welenc, M; Golec, P; Bilewicz, R; Bovine Serum Albumin – Hydroxyapatite Nanoflowers as Potential Local Drug Delivery System of Ciprofloxacin (2023). International Journal of Nanomedicine, 18, 6449—6467  10.2147/IJN.S427258
6. M. Nadolska; M. Szkoda; K. Trzciński; J. Ryl; A. Lewkowicz; K. Sadowska; J. Smalc-Koziorowska; M. Prześniak-Welenc. New light on the photocatalytic performance of NH4V4O10 and its composite with rGO. (2023) Scientific Reports; 13, 3946 10.1038/s41598
7. M. Wasyłeczko, E. Remiszewska, W. Sikorska, J. Dulnik, A. Chwojnowski. Scaffolds for Cartilage Tissue Engineering from a Blend of Polyethersulfone and Polyurethane Polymers; Molecules 2023, 28(7), 3195

2022

1. Urbanowicz, M., Sadowska, K., Paziewska-Nowak, A., Sołdatowska, A., Pijanowska, D.G. Biosensor based on coupled enzyme reactions for determination of arginase activity. Bioelectrochemistry 146 (2022) 108137
2. K. Zieliński, B. Lisowska, K. Siewruk, M. Sady, K. Ferenc, M.j Barwijuk, J. Olszewski, K.Anusz, A. Jabłoński, M. Gajewska, P. Okrzeja, M. Michnikowski, D. G. Pijanowska, K. Pluta, E. Remiszewska, M. Darowski, R. Zabielski, A. Liebert, K. Kramek-Romanowska, A.Stecka, M. Kozarski, R. Pasledni, Z. Gajewski, P. Ładyżyński. Automatic air volume control system for ventilation of two patients using a single ventilator: a large animal model study. Scientific Reports 12 (2022) 22591.

Nagrody

Nagroda Naukowa Wydziału IV PAN
Dr inż. Marcin Urbanowicz został laureatem Nagrody Naukowej Wydziału IV Nauk Technicznych PAN, edycja 2024. Nagrodzono cykl artykułów naukowych dotyczących tworzenia nowych narzędzi bioanalitycznych.