Sidebar

Bioanalizės skyrius

Apie

Mokslinių tyrimų kryptis – elektronų transporto tyrimas baltymuose bei biosensorių ir bioanalitinių sistemų kūrimas.

Moksliniai tyrimai susiję su įvairiomis oksidoreduktazėmis, jų pritaikymais bioanalitinėse sistemose.

Oksidoreduktazių mediatorinių procesų tyrimai:
Tiriamos ir kuriamos efektyvios oksidoreduktazių kofaktorių regeneracijos schemos bei jų panaudojimas biokonversijos sistemose. Pavyzdžiui, metilintas azopiridinas panaudotas elektrocheminei dehidrogenazių kofaktorių reoksidacijai.

Biokatalizinių nanokompozitų sintezė ir tyrimai:
• Metalų, anglies ir jų oksidų nanodarinių sintezė
• Heterogeninių fermentinių sistemų formavimas naudojant nanodarinius
• Biokatalizinių nanokompozitų veikimo tyrimai ir panaudojimas substratų konversijai

Biosensorinių analizinių sistemų konstravimas ir taikymas:
Su tam tikromis ligomis susijusių medžiagų (cheminių, metabolitų, baltymų) bioelektrokatalizinių analizės įrankių kūrimas. Sukurtų įrankių taikymas medicinos, maisto bei pramonės technologijose.

Daug darbų buvo atlikta su  mažai ištirta oksidoreduktazių grupe – nuo pirolochinolinchinono (PQQ) priklausomų fermentų grupe. Tai neseniai atrastos dehidrogenazės, kurios katalizuoja daugelio alifatinių alkoholių, cukrų ir aminų oksidaciją. Šio proceso natūralus elektronų akceptorius yra ląstelės citochrominė sistema arba ubichinonai. Buvo ištirti šių fermentų veikimo dėsningumai bei, pakeičiant natūralų elektronų akceptorių sintetiniu elektrochemiškai aktyviu junginiu, sukurtos naujos biosensorinės sistemos (Laurinavičius ir kt., 1999; Razumienė ir kt., 2000).

Skyriuje buvo vykdomi tyrimai, ieškant naujų elektronų akceptorių, kurie galėtų sėkmingai atlikti gamtinių akceptorių vaidmenį (Laurinavičius ir kt., 2002). Tyrinėjant PQQ-priklausomų fermentų (tirpių ir membraninių ADH ir GDH) veikimo ant elektrodinių medžiagų savybes, pirmą kartą nustatyta, kad galimas ir tiesioginis elektronų transportas tarp elektrodų ir fermentų aktyvių centrų (Laurinavičius ir kt., 2002; Razumienė ir kt., 2006).

Biokatalizinių procesų tyrimui spausdinto montažo technologijos būdu buvo sukurti skirtingi anglies paviršiai, ant kurių suformuoti fermentiniai sluoksniai

Nustatyti šių sistemų kinetiniai parametrai leido įvertinti elektrodinės medžiagos savybių įtaką bioelektrokataliziniams procesams ir sukurti keletą biosensorinių sistemų. Tai atvėrė galimybes derinti reikiamas fermentų ir elektrodinių medžiagų savybes ir kurti selektyvias mono- ir polifermentines amperometrines analizines sistemas (Razumienė ir kt., 2005).

Kita kryptis, kurioje buvo pradėti moksliniai tyrimai – fermentų kaip žymenų panaudojimas amperometrinėje analizėje. Šiose analizinėse sistemose buvo svarbu sėkmingai išsaugoti ir labai jautriai nustatyti naudojamų fermentų aktyvumą. Pirmą kartą, panaudojant PQQ-ADH arba PQQ-GDH ir biotiną, buvo susintetinti jų konjugatai, kurie sėkmingai naudojami kaip fermentiniai žymenys amperometrinėje imunoanalitikoje.

Dar viena tema – optinių bioanalitinių sistemų kūrimas. Sukurti optiniai polifenolių biojutikliai, kurių jautrusis elementas - skaidrus porėtas silikatinis zol-gelis su imobilizuota lakaze. Toks biogelis „atpažįsta“ kancerogeninius polifenolius tiriamojoje terpėje „gelsdamas“ arba „rausdamas“. Spalvos kitimas stebimas vizualiai arba spektrometru. Aukštas lakazės fermentinis aktyvumas leido susintetinti naują elektrochemiškai aktyvų polimerą – poliarbutiną, tinkamą naujų elektrocheminių biojutiklių kūrimui. Lakazės fermento panaudojimo galimybės buvo tiriamos bendradarbiaujant su Moltech Corporation (JAV, Arizona) ir Sirakūzų universitetu (JAV) 1996 – 2000 m.

Pagrindinės publikacijos

2018 metai

Ratautas, D., Ramonas, E., Marcinkevičienė, L., Meškys, R. and Kulys, J., 2018. Wiring Gold Nanoparticles and Redox Enzymes: A Self‐Sufficient Nanocatalyst for the Direct Oxidation of Carbohydrates with Molecular Oxygen. ChemCatChem, 10(5), pp.971-974.
 

2017 metai

Dagys M., Laurynėnas A., Ratautas D., Kulys J., Vidžiūnaitė R., Talaikis M., Niaura G., Marcinkevičienė L., Meškys R., Shleev S. Oxygen electroreduction catalysed by laccase wired to gold nanoparticles via the trinuclear copper cluster. Energy & Environmental Science , 2017, Vol. 10, p. 498-502.

Tetianec L., Chaleckaja A., Kulys J., Janciene R., Marcinkeviciene L., Meskiene R., Stankeviciute J., Meskys R. Characterization of methylated azopyridine as a potential electron transfer mediator for electroenzymatic systems. Process Biochemistry. 2017, Vol. 54, p. 41-48.

Ratautas D.,Tetianec L., Marcinkevičienė L., Meškys R., Kulys J. Characterization of methylated azopyridine as a potential electron transfer mediator for electroenzymatic systems. Biosensors Bioelectronics. 2017, Vol. 98, p. 215-221

Gaidukevic J., Razumiene J., Sakinyte I., Rebelo S. L.H., Barkauskas J.. Study on the structure and electrocatalytic activity of graphene-based nanocomposite materials containing (SCN)n. Carbon. 2017, Vol. 118, p. 156 – 167.

 

2016 metai

Ratautas D., Laurynėnas A., Dagys M., Marcinkevičienė L., Meškys R., Kulys J. High current, low redox potential mediatorless bioanode based on gold nanoparticles and glucose dehydrogenase from Ewingella Americana. Electrochimica Acta. 2016, Vol. 199, p. 254-260.

Ivanauskas F., Katauskis P., Laurinavicius V. Impact of convective transport and inert membrane on action of bio-catalytic filtre. Journal of Mathematical Chemistry. 2016, 54, (6), p. 1221-1232.

Šimkus R., Meškienė R., Ledas Ž., Baronas R., Meškys R. Microtiter plate tests for segregation of bioluminescent bacteria. Luminescence. 2016, Vol. 31, No 1, p. 127-134.

 

2015 metai

Razumiene J., Sakinyte I., Barkauskas J., Baronas R. Nano-structured carbon materials for improved biosensing applications. Applied Surface Science. 2015, Vol. 334, p. 185-191.

Razumiene J., Cirbaite E., Razumas V., Laurinavicius V. New mediators for biosensors based on PQQ-dependent alcohol dehydrogenases. Sensors and Actuators B: Chemical. 2015, 207, p. 1019-1025.

Ratautas D., Marcinkevičienė L., Meškys R., Kulys J. Mediatorless electron transfer in glucose dehydrogenase/laccase system adsorbed on carbon nanotubes. Electrochimica Acta. 2015, Vol. 174, p. 940-944.

 

2014 metai

Tetianec L., Chaleckaja A., Vidžiūnaitė R., Kulys J., Bachmatova I., Marcinkevičienė L., Meškys R. Development of a laccase/syringaldazine system for NAD(P)H oxidation. Journal of Molecular Catalysis. B: Enzymatic. Amsterdam: Elsevier. 2014, Vol. 101, p. 28-34.

Dagys M., Lamberg P., Shleev S., Niaura G., Kulys J., Arnebrant Th., Ruzgas T., Comparison of bioelectrocatalysis at Trichaptum abietinum and Trametes hirsuta laccase modified electrodes. Electrochimica Acta. Oxford : Pergamon-Elsevier Ltd. 2014, Vol. 130, p. 141-147.

Ivanauskas F., Katauskis P., Laurinavičius V. Mathematical modeling of biosensor action in the region between diffusion and kinetic modes. Journal of Mathematical Chemistry. 2014, Vol. 52, p. 689-702.

Simelevicius D., Petrauskas K., Baronas R., Razumiene J. Computational Modelling of Mediator Oxidation by Oxygen in Amperometric Glucose Biosensor. Sensors. 2014, Vol. 14, No. 2, p. 2578-2594.

Snopok B., Naumenko D., Servienė E., Bružaitė I., Stogrin , Kulys J., Snitka V., Evanescent-field-induced Raman scattering for bio-friendly fingerprinting at sub-cellular dimension. Talanta. Amsterdam: Elsevier Science. 2014, vol. 128, p. 414-421.

Barkauskas J., Dakševič J., Budrienė S., Razumienė J., Šakinytė I. Adhesion of graphene oxide on a transparent PET substrate: a study focused on the optimization process. Journal of Adhesion Science and Technology. 2014, Vol. 28, No. 20,  p. 2016-2031.

 

2013 metai

Laurinavicius V., Razumiene J., Gureviciene V. Bio-electrochemical Conversion of Urea on Carbon Black Electrode and Application. IEEE Sensors. 2013, Vol. 13, No. 6, p. 2208-2213.

Ašeris V., Baronas R., Kulys J. Modelling the biosensor utilising parallel substrates conversion. Journal of Electroanalytical Chemistry. 2012, Vol. 685, p. 63–71.

Kulys J., Bratkovskaja I., Ašeris V., Baronas R. Electrochemical Peroxidase-Catalase Clark-Type Biosensor: Computed and Experimental Response. Electroanalysis. 2013, Vol. 25, No. 6, 1491 – 1496.

Projektai

Dabar vykdomi

Neinvazinių metodų platforma sunkaus ūminio pankreatito (ŪP) ankstyvajai diagnostikai ir prognostikai, (2017 - 2021), dr. J. Razumienė.

Finansavimo šaltinis: Europos sąjungos investiciniai fondai, pagal priemonę "Tiksliniai moksliniai tyrimai sumanios specializacijos srityje"
Įgyvendinančioji institucija: Lietuvos mokslų taryba.


Analizatoriaus skirto karbamido masės dalies nustatymui pramoniniuose mėginiuose vystymas, (2017 – 2018), dr. J. Razumienė.

Finansavimo šaltinis: pagal priemonę "Technologinių plėtros projektų finansavimas"
Įgyvendinančioji institucija: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra.

 

Pasibaigę

E. coli ir jos mutantų saviorganizacija prie trijų fazių kontakto linijos, (2014 - 2016), dr. R. Šimkus

Finansavimo šaltinis:
Įgyvendinančioji institucija: Lietuvos mokslų taryba.


Bičių produktų, praturtintų augaliniais komponentais, sudėties ir savybių tyrimas, (2012 - 2015), dr. B. Kurtinaitienė.

Finansavimo šaltinis:
Įgyvendinančioji institucija: Lietuvos mokslų taryba.


Biotechnologija ir biofarmacija: fundamentiniai ir taikomieji tyrimai, veikla: 1.1.4. (2012 - 2015), Veiklos vadovė Dr. J. Razumienė.

Finansavimo šaltinis: Europos sąjungos investiciniai fondai, pagal priemonę "Mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros veiklų vykdymas pagal nacionalinių kompleksinių programų tematikas"
Įgyvendinančioji institucija: Europos socialinio fondo agentūra.


E! 8835. Daugiafunkcinis biojutiklis skirtas hemodializės pacientams, (2014 - 2016), dr. J. Razumienė.

Finansavimo šaltinis: EUREKA Projektas
Įgyvendinančioji institucija: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra.


Naujų ir genetiškai modifikuotų oksidoreduktazių paieška biokuro elementų kūrimui. (BIOFUELCELL), (2011 - 2013), dr. Marius Dagys.

Finansavimo šaltinis: pagal priemonę "Aukštųjų technologijų programa"
Įgyvendinančioji institucija: Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra.


Maisto pramonė – Maisto įstatymai, poveikio analizė, mokymų ir bendradarbiavimo tinklas Europos – E-mokymų sistemoje, (2012 - 2014), prof. V. Laurinavičius.

Finansavimo šaltinis: 7 BP Leonardo da Vinči Programa.
Įgyvendinančioji institucija:


Pakopiniai chemofermentiniai procesai - nauji sinergizmai tarp chemijos ir biochemijos (CASCAT), (2010 - 2014), dr. J. Razumienė

Finansavimo šaltinis: COST
Įgyvendinančioji institucija: Lietuvos mokslų taryba.


Amperometrinis greito veikimo metodas, skirtas karbamido koncentracijai pramoninėse terpėse matuoti, (2015 – 2016), dr. Marius Dagys.

Finansavimo šaltinis: Dr. Bronislovo Lubio vardo labdaros ir paramos fondas

Darbuotojai

 3

Skyriaus vadovas

Dr. Marius Dagys
852234387

 

Mokslo darbuotojai

Prof. habil. dr. Juozas Kulys
LMA tikrasis narys, profesorius emeritas
Prof. habil. dr. Valdas Laurinavičius
LMA tikrasis narys, profesorius emeritas
852234389
Prof. habil. dr. Valdemaras Razumas
LMA tikrasis narys
vyriausiasis mokslo darbuotojas
852234382
Dr. Remigijus Šimkus
vyresnysis mokslo darbuotojas
852234387
Dr. Julija Razumienė
vyresnioji mokslo darbuotoja
852234388
Dr. Regina Vidžiūnaitė
vyresnioji mokslo darbuotoja
852234391
Dr. Lidija Tetianec
mokslo darbuotoja
852234391
Irina Bratkovskaja
jaunesnioji mokslo darbuotoja
852234391
Vida Gurevičienė
jaunesnioji mokslo darbuotoja
852234388
Audrius Laurynėnas
jaunesnysis mokslo darbuotojas
852234387
Dr. Ieva Šakinytė
jaunesnioji mokslo darbuotoja
852234388
 

 

Doktorantai

Marius Butkevičius
852234393
Justina Gružauskaitė
852234390
Ingrida Jurkevičiūtė

Lina Rekovič
852234390

Dalius Ratautas
852234390
 

 

Darbuotojai

Algimantas Jonuška
inžinierius
Nijolė Baliuckienė
vyr. laborantė
852234400
Jadvyga Matulevič Ilinykh
laborantė
Laima Ginotienė
laborantė
852234400