Kierownik Pracowni: Prof. dr hab. inż. Andrzej Chwojnowski

Dr inż. Ewa Łukowska
Mgr inż. Wioleta Sikorska (doktorantka)
Mgr inż. Monika Wasyłeczko
Dr inż. Cezary Wojciechowski

Aktualna tematyka badawcza

Tematyka badawcza Pracowni koncentruje się na opracowywaniu sposobów otrzymywania oraz badaniu membran. Opracowujemy membrany płaskie, rusztowania 3D, a także membrany kapilarne. Wszystkie te membrany są przeznaczone do zastosowań chemicznych, separacyjnych, biotechnologicznych lub biomedycznych.

Membrany płaskie otrzymywane w pracowni dzielą się na trzy zasadnicze typy. Pierwszy z nich to membrany szerokoporowate typu 3D przeznaczone do hodowli komórkowych. Sprawdziły się one w hodowli hepatocytów i chondrocytów. Wyhodowane na tych membranach chondrocyty (współpraca z Centrum Medycznym Kształcenia Podyplomowego) doskonale sprawdziły się jako wszczepy regeneracyjne u królików (kolana). Membrany te mają unikalną budowę charakteryzującą się występowaniem dwóch rodzajów porów, makroporów jako miejsca do rozwoju komórek i mikroporów zapewniających transport metabolitów komórkowych.

Inne typy membran płaskich znajdują zastosowanie w opracowywaniu suchych testów immunochemicznych i immunoenzymatycznych. Membrany takie są wstępnie powierzchniowo modyfikowane chemicznie lub fizycznie (np. plazmą niskotemperaturową), Tak funkcjonalizowana powierzchnia pozwala na efektywne wiązanie enzymów, przeciwciał lub związków analitycznych. Membrany płaskie na nośnikach celulozowych służą do otrzymywania suchych testów przeznaczonych do analiz mediów zawierających zawiesiny i osady jak np. pełna krew, soki owocowo-warzywne albo różne typy ścieków. W zależności od przeznaczenia dla membran tych opracowuje się odpowiednią charakterystykę filtracji.

Najnowszą częścią badań jest opracowywanie membran kompozytowych. Membrany takie składają się z warstw nośnych z polimerów (np. polisulfonów, poliestrów) o różnych porowatościach, grubościach i różnym typie powierzchni oraz warstw aktywnych, np. hydrożelowych związanych w sposób kontrolowany z powierzchnią warstwy nośnej. Membrany takie mogą służyć do hodowli komórek skóry lub naskórka. Docelowo mają posłużyć jako allogeniczne opatrunki do leczenia masywnych ubytków naskórka czy skóry. Membrany te charakteryzują się możliwością wygodnego odspojenia warstwy żelowej od polisulfonowej.

Membrany kapilarne opracowywane są w dwóch wersjach: podstawowej z gładkimi ścianami i w wersji z rozwiniętą powierzchnią wewnętrzną (ściany pofałdowane).

Membrany o zadanych parametrach są opracowywane w zależności od zapotrzebowania. Membrany o rozwiniętej powierzchni wewnętrznej charakteryzują się znacznie korzystniejszymi parametrami hydraulicznymi w porównaniu z kapilarami. Mogą one okazać się niezwykle cenne w takich zastosowaniach jak enkapsulacja czy opracowywanie bioreaktorów. Dla membran tych opracowywana jest unikalna metoda powiększania porów w gotowych kapilarach, dzięki czemu możliwe staje się otrzymywanie membran o kontrolowanych i programowanych punktach odcięcia. Membrany takie mają umożliwić selektywne frakcjonowanie białek, a w szczególności białek osocza.

The MeMoExplorer™

An Advanced Membrane Morphology Software

Release 20.3.10.0 for Windows 10

Instrukcja Użytkownika / User Guide

Instalator / Installation Utility

Wybrane publikacje

Wojciechowski C., Chwojnowski A., Łukowska E., Granicka L. Polysulfone/polyurethane blend degradable hollow fiber membranes preparation and transport-separation properties evaluation. Desalination and water treatment 57(2015):1-9 DOI:10.1080/19443994.2015.1129512

Ciechanowska A., Ladyzynski P., Hoser G. et al. Human endothelial cells hollow fiber membrane bioreactor as a model of the blood vessel for in vitro studies. J Artif Organs 19(2016).270–277 https://doi.org/10.1007/s10047-016-0902-0

Kwiatkowska A., Granicka L., Grzeczkowicz A., Chwojnowski A., Wojciechowski C. Nanothin polielectrolyte layers for biotechnological applications. Desalination and water treatment 64:260-265 (2017). DOI: 10.5004/dwt.2017.11389

Chwojnowski A., Kruk A., Wojciechowski C, Łukowska E. et al. The dependence of the membrane structure on the non-woven forming the macropores in the 3D scaffolds preparation. Desalination and Water Treatment 64(2017)324-331. DOI 10.5004/dwt.2016.11394

Kruk A., Gadomska-Gajadhur A., Ruśkowski P., Chwojnowski A. et al. Preparation of biodegradable semi-permeable membranes as 3D scaffolds for cell cultures. Desalination and Water Treatment 64(2017)317-323 .

Wojciechowski C., Chwojnowski A., Granicka L., Łukowska E. Polysulfone/cellulose acetate blend semi degradable capillary membranes preparation and characterization. Desalination and Water Treatment 64(2017)365-371. DOI 10.5004/dwt.2016.11435

Kruk A., Gajadhur-Gadomska A., Ruśkowski P., Chwojnowski A., Synoradzki L. Otrzymywanie polilaktydowych rusztowań komórkowych o strukturze gąbczastej – badania wstępne i optymalizacja procesy. – Polimery 62/2(2017)118-126.

Stankiewicz B., Rawicz M., Darowski M., Zielinski K., Kozarski M., Chwojnowski A. Use of siliconised infant endotracheal tubes reduces work of breathing under turbulent. Biocyb. Biomed. Eng, 37(2017)59-65; http://dx.doi.org/10.1016/j.bbe.2016.11.002

Przytulska M., Kruk A., Kulikowski J. L., Wojciechowski C., Gadomska-Gajadhur A., Chwojnowski A. Comparative assessment of polyvinylpyrrolidone type of membranes based on porosity analysis - Desalination and Water Treatment 75 (2017)18–25.

Kobiela T., Milner-Krawczyk M., Łukowska E., Dobrzyński P. et al. The effect of polymeric membrane surface on HaCaT cell properties- Micron 101(2017)162-169 https://doi.org/10.1016/j.micron.2017.07.006

Kulikowski J., Przytulska M., Chwojnowski A. – Computer-aided analysis of mictro-morpho logical structure of Poros membran es – BioMedical Engineering OnLine 17(2018)68; https://biomedical-engineering-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12938-018-0481-9

Przytulska M., Kulikowski J. L., Wasyłeczko M., Chwojnowski A., Piętka D. The evaluation of 3D morphological structure of porous membranes based on a computer-aided analysis of their 2D images. Desalination and Water Treatment, 128(2018)11-19 DOI: https://doi.org/10.5004/dwt.2018.22569

Sikorska W., Wojciechowski C., Przytulska M., Rokicki G., et al. Polysulfone-polyurethane (PSf-PUR) blend partly degradable hollow fiber membranes: preparation, characterization and computer-aided image processing analysis. Desalination and Water Treatment, 128(2018)383-391 DOI: https://doi.org/10.5004/dwt.2018.23101

Patenty i zgłoszenia patentowe

D. Lewińska, B. Kupikowska-Stobba, M. Grzeczkowicz, A. Chwojnowski, E. Łukowska. Sposób oznaczania stężenia komórek. PL 223717. Udzielony 2016r.

A. Chwojnowski, A. Kruk, A. Gadomska-Gajdhur, P. Ruśkowski C. Wojciechowski, E. Łukowska, L.Synoradzki, J. Dulnik. P. Denis, P. Sajkiewicz. Sposób otrzymywania szerokoporowatego, poliestrowego rusztowania komórkowego. PL 228884. Patent udzielony 2018r.

Chwojnowski A., Łukowska E, Wojciechowski C., Lewińska D. – Membrana półprzepuszczalna i sposób jej otrzymywania. PL 22909. Patent udzielony 2017r.

A. Gadomska-Gajadhur, P. Ruśkowski, A. Kruk, L. Synoradzki, A. Chwojnowski, Sposób wytwarzania trójwymiarowych polilaktydowych dwuwarstwowych skafoldów do hodowli ekwiwalentów skóry, zgłoszenie: P-413603. Patent udzielony 2018r.

A. Gadomska-Gajadhur, P. Ruśkowski, A. Kruk, L. Synoradzki, A. Chwojnowski. Sposób wytwarzania polilaktydowych skafoldów gąbczastych do hodowli nabłonka walcowatego, zgłoszenie: P.415317. Patent udzielony 2018r.

C. Wojciechowski, A. Chwojnowski, E. Łukowska - Sposób wytwarzania półprzepuszczalnych membran polisulfonowych i polieterosulfonowych i zastosowanie Zgłoszenie patentowe : P.414564, 2015r.

A. Chwojnowski, M. Wasyłeczko, Z. Krysiak, E. Łukowska, C. Wojciechowski, W. Sikorska - Sposób wyodrębniania białka z hodowli komórkowych prowadzonych na rusztowaniach komórkowych. Zgłoszenie patentowe. P.423993 2017r.

A. Chwojnowski, M. Wasyłeczko, Z. Krysiak, E. Łukowska, C. Wojciechowski, W. Sikorska - Sposób wykrywania pozostałości celulozy w półprzepuszczalnych membranach szeroko porowatych. P.423995. Patent udzielony 2020r.

P. Korycka, A. Mirek, D. Lewińska i M. Grzeczkowicz i A. Chwojnowski. Sposób wytwarzania szeroko - porowatej biodegradowalnej membrany polimerowej. Zgłoszenie patentowe nr P.429649 , 2019r.

Ewa Łukowska, Anna Szakiel, Michał Markowski, Monika Wasyłeczko, Andrzej Chwojnowski, Sylwia Martyniuk. Wielowarstwowa membrana poliestrowa i sposób jej wytwarzania. Zgłoszenie patentowe P.429516 2019r.