VIRPESINĖ MOLEKULIŲ SPEKTROSKOPIJA – vadovas prof. Valdas Šablinskas
 |
Šablinskas Valdas
Dr. (HP) Virpesinė molekulių spektroskopija (vadovas) Saulėtekio al. 3 Tel. 85 223 4596 |
Apie
Šiuolaikinės virpesinės spektroskopijos metodikos yra dažnai taikomos įvairiose mokslo ir pramonės srityse kokybinei ir kiekybinei kietų, skystų ir dujinės būsenos medžiagų analizei. Pagrindinės problemos, neleidžiančios šių metodų pritaikyti plačiau, yra (I) jų ribotas jautrumas ir (II) sudėtinga polimerinių ir biologinių medžiagų spektrų analizė. Būtent šios problemos ir yra sprendžiamos, naudojant įvairius išmanius bandinių paruošimo ir spektrų registravimo metodus.
Kadangi šiuolaikiniai virpesinės spektroskopijos metodai yra itin informatyvūs ir nedestrukciniai bei įgalina greitą medžiagų analizę už prieinamą kainą, jie yra naudojami įvairiose mokslo srityse ar diagnostikoje.
Mūsų mokslinė grupė atlieka tyrimus šiose srityse
- Kokybinė ir kiekybinė spektrinė dujų, kietųjų medžiagų, skysčių ir mišinių analizė
- Ramano sklaidos ir viduriniosios infraraudonosios srities sugerties cheminis paviršių ir sluoksnių vaizdinimas
- Konformacinė organinių junginių analizė
- Kokybinė ir kiekybinė spektrinė biologinių kristalų ir skysčių analizė
- Spektroskopinė vėžinių ląstelių diagnostika
- SERS spektroskopijos metodų kūrimas įvairioms medžiagoms aptikti, sintetinant efektyviau Ramano signalą stiprinančias nanodaleles, kuriose sąveiką tarp nanodalelių ir tiriamų molekulių stiprinama, funkcionalizuojant nanodalelių paviršių.
Mokslinė grupė atvira bendradarbiavimui. Ji teikia paslaugas, susijusias su atliekamais moksliniais tyrimais.
Mes nuolat ieškome HORIZON 2020 partnerių, siekiant pritaikyti Ramano sklaidos ir infraraudonosios sugerties spektroskopija įvairiose fotonikos, puslaidininkių ar nanomokslų srityse.
Bendradarbiaudami su Santaros klinikų medikais mes nesenai sukūrėme vėžinių biologinių audinių analizatorių, kuriame pritaikyta FTIR su šviesolaidiniu ATR-zondu technologija. Analizatoriaus pagrindu gali būti kuriama išmaniojo chirurginio skalpelio technologija.
Mūsų grupė
Šiuo metu mūsų mokslinėje grupėje yra 7 nariai, įskaitant patyrusius bei jaunus mokslininkus. Vidutinis grupės narių amžius yra 33 metai. Mūsų grupė turi patirties ir įgūdžių atlikti sudėtingą spektrinę bet kokios medžiagos analizę.
Tyrimų rezultatų sklaida
Grupė per metus publikuoja vidutiniškai po 8 mokslinius straipsnius. Grupės išskirtinės paskutinių metų publikacijos:
- V. Vajda, M. Pucetaite, S. McLoughlin, A Engdahl, J. Heimdahl, P. Uvdal, Molecular signatures of fossil leaves provide unexpected new evidence for extinct plant relationships, Nature Ecology and Evolution, doi:10.1038/s41559-017-0224-5 (2017)
- M. Pucetaite, S. Tamosaityte, R. Galli, V. Sablinskas, G. Steiner, Microstructure of urinary stones as studied by means of multimodal nonlinear optical imaging, Journal of Raman Spectrocopy, (online Early View, DOI: 10.1002/jrs.4985) (2016).
- G. Steiner, G. Preusse, C. Zimmerer, M. Krautwald-Junghanns, V. Sablinskas, H. Fuhrmann, E. Koch, T. Bartels, Label free molecular sexing of monomorphic birds using infrared spectroscopic imaging, Talanta, 150,155–161 (2016).
- M. Pucetaite, M. Velicka, J. Pilipavicius, A. Beganskiene, J. Ceponkus, V. Sablinskas,Uric acid detection by means of SERS spectroscopy on dried Ag colloidal drops. Journal of Raman Spectrocopy, vol. 47(6), p. 681-686 (2016).
- J. Ceponkus, M. Jonusas, C. P. Cotter, M. Pucetaite, V. Aleksa, G. A. Guirgis and V. Sablinskas, Structural studies of 1,1-dimethyl-2-oxy-1-silacyclohexane by means of matrix isolation infrared absorption spectroscopy, The Journal of Physical Chemistry A, 119 (11), 2721–2726 (2015).
Mūsų mokslinė grupė reguliariai teikia spektroskopinės analizės paslaugas tokioms kompanijoms kaip SPRANA, ALTECHNA, OPTOLITA ir kitoms.
Aparatūra
Mokslinė grupė dirba šiuolaikiniais spektroskopiniais prietaisais, kurie įgalina tirti šviesos sąveika su medžiaga plačioje spektrinėje srityje nuo 200 nm iki 1 mm. Detalesnė informacija pateikta: www.spectroversum.ff.vu.lt
MAGNETINIŲ REZONANSŲ SPEKTROSKOPIJA – vadovas dr. Vytautas Klimavičius
 |
Klimavičius Vytautas Magnetinių rezonansų spektroskopija (vadovas) Saulėtekio al. 3 Tel. 85 223 4588 |
Grupė
Profesorius dr. Juras Banys, ; dr. Arūnas Maršalka, ; dr. Vytautas Klimavičius, ; dr. Mantas Šimėnas; dr. Laurynas Dagys, dr. Kristina Kristinaitytė.
Tyrimų kryptys
Sukinių difuzija; sukinių spiečiai, jų matmenys ir pasiskirstymo profiliai; kristalografiniai sudėtingų nanostruktūrizuotų kietųjų kūnų aspektai taikant kryžminės poliarizacijos ir magiškojo kampo sukimo technikas (CP-MAS); organinių junginių struktūros nustatymas taikant daugiadimensę BMR spketroskopiją; didelės amplitudės judesiai ir protonų dinamika vandeniliniuose ryšiuose; nanostrukturizuoti apatitai ir liotropiniai chromoniniai skystieji kristalai, aktualūs inovatyviai medicinai.
Vykdomi projektai
Lietuvos ir Ukrainos: Molekulinių ir joninių nano-spiečių liotropinių skystųjų kristalų vandens tirpaluose BMR ir virpesinė spektrometrija (2016-2017); Baltijos šalių ir Vokietijos: Šiuolaikinės kietųjų kūnų BMR ir sukinių dinamikos tendencijos: nedestruktyviųjų peptidų pagrindu pagamintų medžiagų dinaminei branduolių polarizacijai (DNP) link (2018).
Aparatūrinis kompleksas
„Bruker AVANCE 400 WB“ ir „Bruker AVANCE 400 SB“ spektrometrai. Darbo dažnis 400 MHz, 2 superlaidūs plačios ir standartinės ertmės magnetai bei elektronikos sandai, užtikrinantys nepriklausomų (lygiagrečių) kietųjų kūnų ir skysčių tyrimų galimybes.
„Bruker X-Band CW/FT EPR Elexys 580“ spektrometras, galintis veikti impulsiniu Furjė vaizdavimo (FT) ir tolydžiosios bangos (CW) režimu.
 |
 |
 |
Galime atlikti tokius tyrimus:
BMR spektroskopija: Kietųjų kūnų ir skysčių BMR spektrometrija; CP/MAS eksperimentai: perderinimo sritis - nuo 15N iki 31P ir 1H, pasiekiamas 15 kHz sukimo dažnis; temperatūros keitimo nuo –140 °C iki +150 °C; plačių juostų BMR registravimas: perderinimo sritis nuo 109Ag iki 31P, temperatūros keitimo sritis nuo –150 °C iki +400 °C; labai žemų temperatūrų BMR registravimas: perderinimo sritis nuo 109Ag iki 31P, temperatūros keitimo sritis nuo kambario iki 8 K temperatūros; skystųjų bandinių didelės skyros BMR spektrų tyrimai. Reguliuojamos temperatūros sritis nuo –150°C iki +150°C.
EPR spektroskopija. Įrangos darbas CW režimu: Tarptautinis jautrio standartas S/N 2500:1; Absoliutusis jautris 1,2 x 109 spin/G; Derinimo juostos plotis 80 MHz su elektroniniu mastelio keitimu. Įrangos darbas FT režimu: Jautris S/N 200:1 per 10 s, naudojant 10 mikroM TEMPOL toleno tirpalą; Impulsų laikinė skyra 2 ns.
Publikacijos:
Klimavicius V., Gdaniec, Z., Kausteklis, J., Aleksa, V., Aidas, K., and Balevicius, V., NMR and Raman Spectroscopy Monitoring of Proton/Deuteron Exchange in Aqueous Solutions of Ionic Liquids Forming Hydrogen Bond: A Role Of Anions, Self-Aggregation, and Mesophase Formation. – J. Phys. Chem. B, 2013, v.117, p. 10211-10220;
Klimavicius V., Kareiva A., and Balevicius V., Solid-State NMR Study of Hydroxyapatite Containing Amorphous Phosphate Phase and Nano-Structured Hydroxyapatite: Cut-Off Averaging of CP MAS Kinetics and Size Profiles of Spin Clusters. - J. Phys. Chem. C, 2014, v.118, p. 28914-28921; Klimavicius V., Dagys L., and Balevicius V., Subnanoscale Order and Spin Diffusion in Complex Solids through the Processing of Cross-Polarization Kinetics. - J. Phys. Chem. C, 2016, v.120, p. 3542-3549; Dagys L., Klimavicius V., and Balevicius V., Processing of CP MAS kinetics: Towards NMR crystallography for complex solids. - J. Chem. Phys. 2016, v.145, 114202 (9);
Kristinaitytė K., Maršalka A., Dagys L., Aidas K., Doroshenko I., Vaskivskyi Y., Chernolevska Y., Pogorelov V., Valevičienė N. R., and Balevicius V., NMR, Raman and DFT Study of Lyotropic Chromonic Liquid Crystals of Biomedical Interest: Tautomeric Equilibrium and Slow Self-Assembling in Sunset Yellow Aqueous Solutions. – J. Phys. Chem. B, 2018, v.x, p. 2151-2165.
MULTIBANGĖ RAMANO SPEKTROSKOPIJA – vadovas prof. Gediminas Niaura
 |
Niaura Gediminas Multibangė Ramano spektroskopija (vadovas) Saulėtekio al. 7, Vilnius Tel. 85 223 4402 Mob.: +370 686 45026 |
Grupė gali atlikti tokius tyrimus
Paviršių ir medžiagų charakterizavimas molekuliniame lygmenyje.
- Anglies medžiagų multibangė Ramano spektroskopija (grafenas, anglies nanovamzdeliai, deimanto tipo anglies dangos, nanostruktūrinis grafitas);
- Saulės elementų komponentų analizė multibangės Ramano spektroskopijos metodu (kesteritai, perovskitai ir kitos medžiagos);
- Hidroksiapatitų charakterizavimas multibangės Ramano spektroskopijos metodu;
- Molekulių adsorbuotų ant Au, Ag ir Cu elektrodų charakterizavimas paviršiaus sustiprintos Ramano spektroskopijos (SERS) metodu esant kontroliuojamam elektrodo potencialui;
- Paviršių charakterizavimas nanodalelių, padengtų apsauginiu sluoksniu, sustiprinta Ramano spektroskopija (SHINERS).
Joninių skysčių agregatų, konformacinių ir dinaminių vyksmų Ramano spektroskopija, vandens struktūrų funkcinėse medžiagose charakterizavimas.
Multibangė Ramano spektroskopija įgalina molekuliniame lygmenyje detaliai charakterizuoti medžiagas ir procesus. Kadangi anglies medžiagų Ramano spektrų juostų parametrai priklauso nuo žadinančios spinduliuotės bangos ilgio (dispersijos efektas), o biomolekulių ir SERS tyrimuose galima pasiekti rezonansinį spektrų stiprinimą, multibangė Ramano spektroskopija gali suteikti papildomos svarbios informacijos apie medžiagas.
Publikacijos
Grupė publikavo daugiau nei 180 straipsnių tarptautiniuose recenzuojamuose leidiniuose, kurie buvo kitų mokslininkų pacituoti daugiau nei 2000 kartų. Grupės vadovo h indeksas 26.
Pagrindinės pastarųjų 4 metų publikacijos:
1) J. Kausteklis, V. Aleksa, M.A. Iramain, S.A. Brandan, Effect of cation-anion interactions on the structural and vibrational properties of 1-buthyl-3-methyl imidazolium nitrate ionic liquid, Journal of Molecular Structure 1164 (2018) 563-576 (DOI: 10.1016/j.molstruc.2018.03.100).
2) J. Kausteklis, V. Balevičius, V. Aleksa, Two-dimensional Raman spectroscopy of ionogel phase formation in long-chain ionic liquid/water systems, Journal of Raman Spectroscopy 48 (2017) 126-131 (DOI: 10.1002/jrs.4983).
3) A. Jagminas, G. Niaura, R. Žalnėravičius, R. Trusovas, G. Račiukaitis, V. Jasulaitienė, Laser light induced transformation of molybdenum disulfide-based nanoplated arrays, Scientific Reports 6 (2016) Art. Nr. 37514 (DOI: 10.1038/srep37514).
4) J. Čeponkus, V. Šablinskas, V. Aleksa, M. Pucetaitė, R. Platakytė, C.W. Reed, C. Cotter, G. Guirgis, Raman and infrared spectroscopic studies of structure and stability of 1,1,2,2-tetrachloro-1,3-disilacylopentane, Vibrational Spectroscopy 81 (2015) 136-143 (DOI: 10.1016/j.vibspec.2015.11.002).
5) G.A. Guirgis, H.W. Dukes, J.K. Wyatt, C.J. Nielsen, A. Horn, V. Aleksa, P. Klaeboe, Vibrational spectra, quantum chemical calculations and spectral assignments of 1,1-difluoro-1-silacyclohexane, Spectrochimica Acta Part A – Molecular and Biomolecular Spectroscopy 136 (2015) 51-57 (DOI: 10.1016/j.saa.2013.10.058).
Įranga:
Keletas Ramano spektrometrų įgalina registruoti multibangius Ramano spektrus naudojant lazerines spinduliuotes nuo UV (325 nm) iki artimos IR (1064 nm) spektro srities. Atliekame in situ spektroelektrocheminius tyrimus esant kontroliuojamam elektrodo (Au, Ag, arba Cu) potencialui naudodami judančią spektroelektrocheminę celę.
TEORINĖ MOLEKULIŲ SPEKTROSKOPIJA – vadovas dr. Kęstutis Aidas
 |
Aidas Kęstutis Teorinė molekulių spektroskopij (vadovas) Saulėtekio al. 3 Tel. 85 223 4593 |
Apie
Teorinis sudėtingų molekulinių sistemų struktūrinių, dinaminių, spektrinių bei termocheminių parametrų modeliavimas yra mūsų kasdienė mokslinė veikla. Šiems parametrams modeliuoti pasitelkiame modernius kompiuterinius metodus - elektroninės struktūros skaičiavimus, molekulių dinamikos simuliacijas bei jungtinius kvantinės-molekulinės mechanikos modelius. Tampriai bendradarbiaujame su Vilniaus universiteto BMR ir EPR laboratorijomis. Esame užmezgę glaudžius mokslinius ryšius su Kaljario (Italija), Stokholmo (Švedija) ir Autonominio Metropolio (Meksikas, Meksika) universitetų teorinės chemijos grupėmis. Daugiau informacijos rasite čia. [linkas į http://web.vu.lt/ff/k.aidas/lt/]
Tyrimų kryptys
- Sudėtingų molekulinių sistemų, skysčių, tirpalų, biosistemų, molekulinių metalo-organininių karkasų ir joninių skysčių,- BMR, EPR ir UV-regimosios šviesos sugerties spektrinių parametrų modeliavimas kvantinės mechanikos bei molekulių dinamikos simuliacijų metodais
- Vaistinių junginių rūgštingumo konstantų modeliavimas kvantinės chemijos metodais
Vykdomi projektai
LMT mokslininkų grupių projektas "BMR kvadrupolinės relaksacijos teorinių modelių vystymas ir taikymai" (dr. K. Aidas, dokt. D. Lengvinaitė), 2017-2020, 100000 eur.