témavezető: Pósfai Mihály
helyszín (magyar oldal): PE Környezettudományi Intézet helyszín rövidítés: KI
A kutatási téma leírása:
A kutatási téma leírása:
A kutatás célja kalcium-karbonát kristályosítása különböző (ásványi és biológiai) templáton. A feladat elsősorban ásványtani ismereteket és anyagszerkezeti vizsgálatban szerzett gyakorlatot kíván, de a téma keretében a PhD hallgató együttműködik Vonderviszt Ferenc professzor bio-nanotechnológiai kutatócsoportjával is.
A kutatási téma ismertetése:
A kalcium-karbonátok gyakori vázképző anyagok egysejtűekben, puhatestűekben és több más élőlényben, és a karbonátos kőzetek alkotóiként fontos elemei a globális szénciklusnak. Részben földtudományi jelentőségük, részben kristálytani változatosságuk miatt a CaCO3 polimorf módosulatai (főleg a kalcit és aragonit, kisebb mértékben a vaterit és amorf CaCO3) az interdiszciplináris ásványtani/kristálytani/anyagtudományi kutatások kedvelt célpontjai. A PhD kutatás célja többféle sablonon kalcium-karbonát kiválasztása, oly módon, hogy a képződő kristály szerkezetét (polimorf módosulatát) a sablon határozza meg.
Ásványi templátként a balatoni kalcit kiválását elősegítő, illetve a karbonátos kőzetekben és a talajban is előforduló agyagásványokat használjuk. A cél az agyagásvány karbonátkiválásra gyakorolt hatásának megértése: van-e a templátnak szerepe az adott polimorf kiválásában, milyen a kristálytani orientációs viszony a két ásvány között, okoz-e összetételi változásokat a templát a kiváló kristályban? A biológiai templátként használt, génsebészettel módosított filamentumokat a bio-nanotechnológiai kutatócsoport bocsátja rendelkezésünkre. A Salmonella typhimurium baktérium flagelláris filamentumainak külső felületén helyezkedik el a rendkívül változékony D3 domén, amelynek helyére idegen fehérjék építhetők be. A mészvázú élőlények ásványkiválasztásával kapcsolatos irodalomból több olyan polipeptid ismert, amely a Ca2+ oldatból való megkötése által szerepet játszik a kalcit vagy az aragonit kiválasztásában. Ilyen polipeptideket a flagellin fehérjébe építve mutáns filamentumok állíthatók elő, amelyek képesek a Ca2+ ionokat megkötni felületükön, ezáltal a karbonát kristálycsírák képződéséhez kedvező felületet alkotnak. Ezeket az új nanoszerkezeteket sablonként használva a hallgató feladata oldatból kalcit és aragonit kristályosítása. A munka eredményeként várhatóan jobban megértjük, hogyan szabályozzák egyes élőlények az adott polimorf kristályosodását, a kristály orientációját és más fizikai tulajdonságait.
A PhD hallgató feladata a karbonát kristályosítási kísérletek megtervezése és kivitelezése, a keletkező szilárd termékek tudományos igényű anyagvizsgálata. Ennek során optikai, Raman spektroszkópos és elektronmikroszkópos módszerekben jártasságra tesz szert. A hallgatóval szemben szintén elvárás, hogy a bio-nanotechnológiai laboratóriumi munkával megismerkedjen.
ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): angol felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2021-01-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
