Keemia ja biotehnoloogia instituutKeemia osakond |
Uurimistöö õppetoolides (populaarteaduslikult)Analüütilise keemia õppetool
Keemiainstituudi analüütilise keemia õppetooli laborites tegeldakse uute efektiivsete analüüsi meetodite leidmisega. Prof Mihkel Kaljuranna juhendamisel töötavatel uurijatel (Mihkel Koel, Maria Kulp, Merike Vaher jt) on töö pearõhk olnud kapillaarelektroforeesi aparatuuri arendamisel ja kasutusalade laiendamisel. Kapillaarelektroforeesi protsessis lahutatakse proovis sisalduvad komponendid töölahusega täidetud kapillaaris kõrgepinge elektrivälja toimel ning seejärel registreeritakse vastavad signaalid. Võrreldes mitmete teiste analüüsi meetoditega, on kapillaarelektroforeesil märkimisväärseid eeliseid: lihtne protseduur, väga väikesed proovi kogused, analüüside kiirus, meetod on kvantitatiivne ja meetodi eri variatsioonid (kapillaari sisu modifitseerimisega) on rakendatavad alates väikestest ioonidest kuni suurte biomolekulideni. Meetod sobib hästi protsesside seireks reaalajas.
Analüütilise keemia õppetoolis on välja töötatud kapillaarelektroforeesi arvutijuhtimis-süsteeme, nutikaid proovi sisestamise süsteeme ja sidussüsteeme teiste instrumentaalanalüüsi meetoditega kombineerimiseks. Uuritud on kapillaaris kasutatavaid töökeskkondasid, kapillaarelektroforeesi rakendusi biofenoolide jt ühendite antioksüdatiivse aktiivsuse määramiseks ning mitmesuguste protsesside seireks nagu fenoolide lagunemine, mikroorganismide kasv ja mitmete bioaktiivsete ühendite transformatsioonid. Kapillaarelektroforeesi ühendamine vahetult (mini)reaktoriga on osutunud efektiivseks mitmete bioprotsesside, sh bakteriaalsete protsesside jälgimisel. Arendatakse ka tehnikaid, kus reaktsioon viiakse läbi kapillaari-siseselt ja sellele järgneb segu komponentide lahutamine. See võimaldab jälgida (bio)protsesside kineetikat nanoliitrite (10-9 l) mastaabis. Valmistatakse ja täiustatakse portatiivset kapillaarelektroforeesi aparatuuri, millega on võimalik analüüse läbi viia välitingimustes.
2007. a said EV teaduspreemia tööde tsükli „Elektromigratsioonilised meetodid bioprotsesside analüüsis” eest Mihkel Kaljurand (kollektiivi juht), Mihkel Koel ja Merike Vaher. Kasutamisvõimalusi keemias otsitakse mittetavapäraste huvipakkuvate omadustega ainetele nagu ioonsed vedelikud (need on katiooni osas mittemetalsed toatemperatuuril vedelad soolad) ja gaasid või vedelikud ülekriitilises olekus (kõrgendatud rõhul ja temperatuuril), mil kaob gaasi- ja vedelfaasi erinevus (juhtivteadur Mihkel Koel). 2005 korraldati TTÜ-s rahvusvaheline sümpoosion Teadmistepõhised materjalid ja tehnoloogiad jätkusuutlikus keemias (projekti juht dr Mihkel Koel). 2011 korraldati rahvusvaheline konverents Rohelise keemia materjalid ja tehnoloogiad (projekti juht dr Mihkel Koel).
Täpsemalt
Capillary Electrophoresis in Biomedicine and Environmental Chemistry (Prof Mihkel Kaljurand) (pdf)
|
