Stacja Monitoringu MCLNP IEiB/UKSW

Projekt Stacji Monitoringu Ekotoksykologicznego MCLNP realizowany jest w Katedrze Przyrodniczych Podstaw Ochrony Środowiska. Koordynatorem projektu jest dr hab. Katarzyna Góralczyk.

Misja naukowa stacji (SME)

Misją stacji (SME) jest monitoring zagrożeń środowiskowych i zdrowotnych dla ludności z terenu Mazowsza zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Monitoring obejmie stan bioróżnorodności przyrodniczej, ocenę jakości wody, gleby i żywności oraz ocenę stanu zdrowia wybranych grup społecznych potencjalnie narażonych na czynniki szkodliwe.

Oferty Badawczo - Naukowe oraz Edukacyjne

oraz Edukacyjne

Oferty Badawczo - Naukowe oraz Edukacyjne

W przygotowaniu

Projekty Badawcze

Projekty Badawcze

Projekty Badawcze

W przygotowaniu

Podstawowe badania naukowe

W  projekcie  „Stacja Monitoringu Ekotoksykologicznego” (SME) w Mazowieckim Centrum Laboratoryjnym Nauk Przyrodniczych UKSW prowadzone będą badania dotyczące oszacowania zagrożeń chemicznych w środowisku przyrodniczym na terenie Mazowsza i żywności produkowanej na tym terenie oraz badania przesiewowe wybranych grup ludności pod kątem  wykrycia chorób alergicznych, nowotworowych i zaburzeń endokrynnych.  Planowane badania obejmą przeprowadzenie analiz chemicznych w określonych próbkach wody, gleby i produktach żywności, pochodzących z upraw i hodowli na Mazowszu oraz diagnostykę zdrowia ludności na podstawie wybranych markerów biochemicznych.

Interdyscyplinarny charakter stacji monitoringu

Poszerzanie interdyscyplinarności badań naukowych dzięki: przełamywaniu barier dzielących poszczególne dyscypliny nauki i tworzenie wspólnych płaszczyzn oraz zespołów badawczych ze szczególnym uwzględnieniem wymiany doświadczeń zdobytych w pracy naukowej oraz rozwojowi badań interdyscyplinarnych prowadzonych wspólnie z innymi ośrodkami naukowo-badawczymi.

W skład stacji wchodzą 3 laboratoria podstawowe i dodatkowo wykorzystywane:

Laboratorium Toksykologii i Technologii Środowiskowej (sala 221)

Posiada aparaturę umożliwiającą między innymi: oznaczanie stężeń hormonów tarczycy, hormonów płciowych, markerów nowotworowych, oznaczenia alergenów, oznaczenia digoksyny, ferrytyny, kortyzolu, wykrywanie zanieczyszczeń grzybowych produktów spożywczych i w rolnictwie.

Do podstawowego wyposażenia laboratorium zakupiona została aparatura chromatograficzna umożliwiająca identyfikację ksenobiotyków (analizy próbek środowiskowych) i metabolitów (badania metabolomiczne, w tym głównie proteomiczne) analizatory chromatograficzne: nadkrytyczny UHLC z potrójnym kwadrupolem i GC/MS posłużą do identyfikacji różnorodnych ksenobiotyków (pestycydy i farmaceutyki) oraz  różnorodnego materiału organicznego (białek, cukrów, kwasów tłuszczowych, steroidów, alkoholi, amin, hormonów).  Chromatografy wykorzystane zostaną również do badań dotyczących biokoncentracji i biomagnifikacji  zanieczyszczeń w środowisku przyrodniczym oraz oceny akumulacji ksenobiotyków w materiale biologicznym roślinnym i zwierzęcym, stanowiącym pożywienie dla ludzi. Spośród badań z zakresu chemicznej analityki środowiskowej preferowane będą analizy wody uznawanej przez Unię Europejską za element żywności. W próbkach środowiskowych i biologicznych analizowane będą pozostałości po ksenobiotykach, głównie biogenach, pestycydach i farmaceutykach. Badania pozwolą m.in. na ocenę zależności pomiędzy czynnikami środowiskowymi a zaburzeniami  zdrowia, ze szczególnym uwzględnieniem przewlekłych chorób niezakaźnych, które są kluczowym problemem zdrowia publicznego.

Wyposażone w analizator do pomiaru szybkiej kinetyki indukcji fluorescencji chlorofilu. Przyrząd służy do określania stanu fizjologicznego rośliny. Możliwość oceny, czy badana roślina jest w „stresie”, co pozwala poprzez interpretację dodatkowych wyników określić jakie są zapotrzebowania rośliny na np. składniki mineralne, pH, temperaturę, oświetlenie. Poza tym wyposażone w mierniki terenowe do analizy parametrów fizyko-chemicznych wody, osadów i gleby.

Wyposażone w mikroskopie świetlną, fluoroscencyjną, konfokalną i w podczerwieni, metody barwienia chromosomów (barwienie metodą Giemsy, barwienie prążków C, metoda Feulgena, barwienie fluorescencyjne), badanie struktury chromatyny, kariotypowanie.

wyposażone w komorę laminarną, ultrawirówkę firmy Beckman z możliwością do 110 tys. obrotów umożliwia odwirowywanie mikrocząstek, komórek, struktur wewnątrzkomórkowych, rozdzielenie makrocząsteczek o różnym ciężarze cząsteczkowym; kriostat do przygotowywania zamrożeniowych preparatów mikroskopowych, mikrotom rotacyjny do cięcia skrawków parafinowych.

pokój wagowy 225A, mineralizatornia (sala 225 B) i myjnia (sala 225)

Posiada zestaw przeznaczony do analizy próbek żywności, do identyfikacja substancji o znanej strukturze cząsteczki na podstawie tabeli częstości grupowych, określanie czystości związków, kontrola przebiegu reakcji, analiza ilościowa, badanie oddziaływań międzycząsteczkowych, badanie zawartości wilgoci.

Wyposażenie stacji monitoringu ekotoksykologicznego MCLNP

Wyposażenie stacji monitoringu ekotoksykologicznego MCLNP, zostało zrealizowane w ramach projektu „Mazowieckie Centrum Laboratoryjne Nauk Przyrodniczych UKSW źródłem zwiększenia transferu wiedzy ze świata nauki do gospodarki dzięki wzmocnieniu infrastruktury badawczo-rozwojowej”.

W skład podstawowego wyposażenia stacji zakupiona została aparatura chromatograficzna umożliwiająca identyfikację ksenobiotyków (substancji obcych) w próbkach środowiskowych i biologicznych  oraz aparatura biochemiczna do przesiewowych badań diagnostycznych ludności oraz niezbędny sprzęt laboratoryjny i komputerowy wraz  z oprogramowaniem.

Na wyposażeniu stacji monitoringu ekotoksykologicznego MCLNP, znajduje się następująca aparatura badawcza:

  • chromatograficzna: UHPLC/MS/MS, GC/MS i spektralna ICP-OES z generatorem wodorków;
  • diagnostyczna: analizator alergologiczny (Phadia), biochemiczny (Miura), hematologiczny Horiba, immunochemiczny (Vidas); spektrofluorymetr microELISA i cliaElisa, dPCR (ThermoFischer), przystawka ATR do spektrofotometru do bliskiej podczerwieni FT-IR; urządzenie do pomiary fluorescencji chlorofilu;
  • pomocnicza: zestaw do zatężania i odparowywania prób; zestaw SPE, wagi -3 szt., mikrowaga, wagosuszarka, piecyk muflowy oraz zestawy (5 szt.) pipet automatycznych;
  • sprzęt komputerowy: komputery (2 szt.) i laptopy (2 szt.) oraz oprogramowanie z systemem kariotypowania (MultiScan).

Wyposażenie dodatkowe

  • chromatograf  jonowy do oznaczeń  kationów i anionów,
  • chromatograf HPLC z detektorem DAD umożliwiającym analizę białek zawierających metale ciężkie (fitochelatyny, metalotioneiny),
  • spektrofotometry UV/VIS,
  • analizator rtęci NIS,
  • zestaw do BZT5, zestaw do ChZT,
  • zestaw do oznaczeń genotoksyczności Biospec,
  • zestawy do testów  typu toxkit: Algatoxkit, Daphtotoxkit, Phytotoxkit,
  • analizator do identyfikacji  mikroorganizmów (Petrifilm),
  • analizator Veratox do analiz mikotoksyn,
  • miernik walizkowy Delta Tox,
  • mętnościomierz, sonda tlenowa, mierniki pH, konduktometry,
  • ultrawirówka, wirówki, wytrząsarki, łaźnie wodne,
  • termocyklery, aparat do elektroforezy, transluminator z UV,
  • homogenizatory i młynki, mieszadła,
  • wyparka próżniowa z łaźnią grzewczą i pompą membranową,
  • dejonizator do przygotowania wody I klasy czystości,
  • lodówka, komora badań cieplnych,
  • autoklaw nastołowy, biurety, zestawy pipet,
  • mikroskopy, kriostat, mikrotom, lupy, lornetki,
  • oraz będące poza stacją SME na stanie Międzywydziałowego Centrum Laboratoryjnego Nauk Przyrodniczych UKSW.

Sprzęt został zakupiony w ramach projektu pt. „Mazowieckie Centrum Laboratoryjne Nauk Przyrodniczych UKSW źródłem zwiększenia transferu wiedzy ze świata nauki do gospodarki dzięki wzmocnieniu infrastruktury badawczo-rozwojowej”.

Udział stacji monitoringu ekotoksykologicznego w projektach badawczych

  • sporządzanie analitów, odparowywanie i zatężanie próbek; spalanie lub mineralizacja próbek, ekstrakcja i separacja SPE;
  • (UHPLC/MS/MS) nadkrytyczna chromatografia cieczowa sprzężona ze spektrometrem mas typu dual gradient, detektorem z UV-VIS,  z detektorem fluoroscencyjnym, z monitorowaniem wybranego jonu (SIM),
  • monitorowaniem wybranej reakcji (SRM) oraz co najmniej 30 000 przejść SRM w trakcie trwania jednej metody analitycznej z szybkością skanowanie co najmniej 500 SRM/s, skanowaniem jonów produktu,
  • skanowaniem jonów prekursora, skanowaniem straty neutralnej, skanowaniem z odwróconą rampą energii kolizyjnej zwiększającej czułość eksperymentów MS/MS;
  • chromatografia gazowa ultra-szybka i wysokociśnieniowa ze spektrometrem masowym i detektorem mas z jonizacją elektronową (EI) i możliwością automatycznego tworzenia metody SIM, SCAN, SCAN/SIM w oparciu o własną bazę danych z możliwością przeszukiwania do 5 bibliotek jednocześnie w tym zdefiniowanej przez użytkownika własnej biblioteki widm, z biblioteką NIST wraz ze strukturami związków i biblioteką wybranych ksenobiotyków;
  • spektrometria plazmowa ICP-OES wraz z generatorem wodorków,
  • spektrometria w bliskiej podczerwieni z detektorem DLaTGS i InGaAs, ze źródłem IR i NIR (lampą wolframową) oraz przystawką do pomiarów transmisyjnych i przystawką ATR;
  • genomika (dPCR z filtrami umożliwiającymi detekcję  barwników: FAM, VIC, ROX);
  • spektrofluorymetria – metoda mikro ELISA i mikro CLIA;
  • metody biochemiczne, immunochemiczne i hematologiczne do diagnostyki biomarkerów;
  • metoda Biofeedback;
  • techniki mikroskopowe: świetlna, fluoroscencyjna, konfokalna oraz w podczerwieni;
  • metody cytogenetyczne, barwienie chromosomów i kariotypowanie;
  • metody oceny toksyczności za pomocą mikrobiotestów i mezokosmosów;
  • metoda szybkiej kinetyki indukcji fluorescencji chlorofilu;
  • metody wieloparametrowe do analizy wody, ścieków i gleby;
  • system GIS do sporządzenia map zanieczyszczeń/zagrożeń na terenie Mazowsza.

Współpraca międzywydziałowa

Ze względu na ewentualne specyficzne zapotrzebowanie na aparaturę i sprzęt umożliwiającą przeprowadzenie szerszych badań w SME przewidziana jest współpraca również  z laboratoriami z innych wydziałów UKSW.

Udział stacji monitoringu ekotoksykologicznego w projektach badawczych

Przewidziane są zintegrowane badania analityczne: środowiskowe i diagnostyczne. W próbkach środowiskowych (woda, gleba, żywność) analizowane będą pozostałości po ksenobiotykach (pestycydach i farmaceutykach) jako substancjach nagminnie stosowanych przez człowieka.

Ksenobiotyki zawierają różnorodne czynne chemicznie grupy i przechodząc przez szlaki metaboliczne organizmów, zazwyczaj nie podlegają pełnej detoksykacji.

Ze względu na trwałość, ulegają biokoncentracji w wodzie, glebie, żywności i ogólnie biomagnifikacji w środowisku. Niebezpieczeństwo z ich strony, a zwłaszcza ich mieszanin, jest na etapie współczesnych badań dość mało poznane, tym bardziej innowacyjne i cenne będą wyniki analiz pozyskane w stacji.

W zakresie badań diagnostycznych przewidziana jest identyfikacja zagrożeń mikrobiologicznych w żywności oraz wykrywanie produktów zawierających GMO.

W przypadku diagnostyki stanu zdrowia wybranych dobrowolnie grup społecznych Mazowsza, w tym studentów,  przeprowadzane będą badania pod kątem zidentyfikowania odpowiednich biomarkerów umożliwiających wykrycie narażenia na zanieczyszczenia chemiczne wody i żywności oraz potencjalne alergeny pokarmowe, wziewne i skórne.

Monitorując rodzaj i stan ilościowy potencjalnych zanieczyszczeń chemicznych w środowisku i żywności, można będzie ocenić niebezpieczeństwo dla zdrowia społeczności Mazowsza i podjąć działania profilaktyczne w celu eliminacji zidentyfikowanych zagrożeń w środowisku.

Badania pozwolą m.in. na ocenę zależności pomiędzy czynnikami środowiskowymi a zaburzeniami zdrowia, ze szczególnym uwzględnieniem przewlekłych chorób cywilizacyjnych, które są kluczowym problemem zdrowia publicznego.

Ocena stanu środowiska i jakości żywności z regionu Mazowsza znajdzie odzwierciedlenie na specjalnie stworzonej mapie zagrożeń ekotoksykologicznych.

Zebrane dane umożliwią opracowanie symulacyjnego modelu ekotoksykologicznego dla wystawienia prognozy bezpieczeństwa środowiska i zdrowia ludności na Mazowszu na dalsze lata, po roku 2020.

Wyniki z planowanych pięcioletnich badań będą archiwizowane w postaci bazy danych i raportów, a informacje o wykrytych zagrożeniach w środowisku i żywności podawane będą na portalu do wiedzy i konsultacji społeczeństwa.