Chemia wybranych komponentów środowiska

Bioanalityka, to interdyscyplinarna dziedzina wiedzy, która stanowi szybko rozwijający się obecnie dział chemii analitycznej. Bioanaliza zaczyna odgrywać kluczową rolę w szybko rozwijających się dziedzinach współczesnej bionauki w ramach genomiki, proteomiki, metabolomiki, lipidomiki i innych. Umiejętność doboru odpowiednich metod i narzędzi, w zależności od rodzaju podejmowanego problemu, jest niezwykle ważne i często decyduje o powodzeniu zarówno kolejnych etapów jak i całości badań.

Duże zainteresowanie bioanalityką, w tym kształcenie na poziomie przedmiotów podstawowych i specjalnościowych, jak również funkcjonowanie specjalności „Bioanalityka” na wielu uczelniach, potrzeby laboratoriów klinicznych czy medycyny sądowej, czy kontroli jakości produktów spożywczych i żywności, skłoniły redaktorów naukowych do przygotowania niniejszej książki. Przedstawione w niej zagadnienia będą przydatne studentom i pracownikom naukowym, pracownikom laboratoriów badawczych również z pokrewnych dziedzin.

Książka ta jest opracowaniem zbiorowym, w którym znakomici specjaliści z różnych ośrodków naukowych i badawczych w Polsce przedstawili – potencjał, aplikacje kliniczne i środowiskowe oraz perspektywy dalszego rozwoju bioanalityki.

„Publikacja została przygotowana przez znakomitych analityków o dużym doświadczeniu, często na podstawie przeprowadzanych własnych badań. Podręcznik uwzględnia praktycznie wszystkie aspekty bioanalityki. Prezentuje zarówno zagadnienia teoretyczne związane z interdyscyplinarnym charakterem bioanalityki (badania medyczne i farmaceutyczne, analizę produktów spożywczych i żywnościowych, analizę surowców naturalnych jako źródła substancji aktywnych biologicznych, badania środowiskowe), jak i przedstawia możliwości i potencjalne aplikacje metodologiczne. Jako chemik analityk jestem przekonany, że podręcznik będzie pomocny zarówno studentom i pracownikom naukowym uniwersytetów i politechnik oraz praktykom pracujących w różnego typu laboratoriach medycznych, farmaceutycznych czy środowiskowych. Zaletą książki jest krytyczne podejście do prezentowanego materiału, omawiane są zarówno zalety jak i ograniczenia poszczególnych metodyk analitycznych. W wielu rozdziałach przedstawione zostały tendencje rozwojowe w danej technice analitycznej, np. miniaturyzację stosowanej aparatury badawczej (lab-on-chip).”
Z recenzji prof. Waldemara Wardenckiego

Pierwszy tom składa się z dwóch części:
Część A Bioanaliza jako źródło informacji dla diagnostyki, terapii medycznej i dla celów sądowych
CZĘŚĆ B Surowce naturalne jako źródło substancji biologicznie aktywnych

W organizmach zarówno roślin, zwierząt, jak i ludzi występują miliardy białek, które są biopolimerami. Pełnią one funkcje związane z podtrzymywaniem i regulacją procesów życiowych oraz stanowią materiał budulcowy struktur komórkowych i tkanek.
Biopolimery są materiałami odnawialnymi, biodegradowalnymi, co ma duże znaczenie w ekosystemie. Mają szeroki wachlarz zastosowań od przemysłu spożywczego, tekstylnego aż do medycyny i kosmetyki włącznie. O znaczeniu biopolimerów i konieczności poznania ich roli w życiu człowieka i ich przemianach w przyrodzie świadczy ogromna liczba badań, których wyniki są opublikowane w licznych publikacjach. O ważności tych badań dla ludzkości świadczy m.in. uhonorowanie licznych naukowców zajmujących się biopolimerami Nagrodą Nobla. Książka prezentuje wybrane zagadnienia, szczególnie ważne dla tematyki biopolimerów. Są one opracowane systematycznie w możliwie najprzystępniejszy sposób. Rysunki i tabele uzupełniają treść i warto je dokładnie przeanalizować.
Dużo znamiennych terminów, z różnych dziedzin, m. in. z chemii, biologii i medycyny ma objaśnienie znaczenia umieszczone na aplach.
Szczególną uwagę Autor poświecił badaniom eksperymentalnym biopolimerów i wskazówkom do przeprowadzania ćwiczeń laboratoryjnych z tego zakresu. Każdy rozdział kończy się spisem literatury, który umożliwi zainteresowanemu czytelnikowi rozszerzenie wiedzy w oparciu o oryginalne źródło.
Z recenzji

Przedkładamy do użytkowania podręcznik "Chemia ogólna i nieorganiczna. Obliczenia chemiczne i problemy" poświęcony pierwiastkom i związkom chemicznym oraz surowcom i produktom nieorganicznym. Jednocześnie przedkładamy drugi podręcznik z zakresu "Chemia ogólna i nieorganiczna. Obliczenia chemiczne i problemy" dotyczący podstaw chemii oraz roztworów i procesów w roztworach. Książki ujmują całościowo podstawowy materiał z chemii ogólnej i nieorganicznej w zakresie obliczeń chemicznych i problemów. Obejmują one zasadnicze działy chemii, których poznanie i ugruntowanie jest niezbędne do dalszego kontynuowania studiów chemicznych. Przedkładane podręczniki uwzględniają najnowsze wymagania w zakresie merytorycznym i dydaktycznym z chemii. Poziom treści (materiału) zawartych w podręcznikach jest zróżnicowany.
Rozdziały rozpoczynają się od przykładów i zadań bardzo prostych, poprzez zadania i problemy średniej trudności aż po zadania i problemy o dużym stopniu złożoności. Takie ustawienie materiału podyktowane było kilkoma przyczynami, w tym, przede wszystkim: możliwością włączenia się studenta do nauki chemii ogólnej i nieorganicznej na dowolnym poziomie zaawansowania; realizacją programu studiów wyższych w zakresie chemii ogólnej i nieorganicznej; możliwością pogłębionego studiowania chemii ogólnej i nieorganicznej przez studentów szczególnie uzdolnionych.
Rozdziały w podręczniku zaopatrzone zostały w wiadomości z poszczególnych działów chemii ogólnej i nieorganicznej co powinno umożliwić zrozumienie rozwiązywanego problemu i nabycie umiejętności w obliczeniach chemicznych, celem osiągnięcia określonych efektów kształcenia. Podręcznik przeznaczony jest dla studentów wydziałów chemicznych i pokrewnych Politechnik i innych szkół technicznych. Może być wykorzystany także przez studentów wydziałów chemii uniwersytetów i innych uczelni, jak również przez wszystkie osoby interesujące się zagadnieniami i obliczeniami z chemii ogólnej i nieorganicznej.

Seria ZROZUMIEC CHEMIĘ to podręczniki, które pomogą poszerzyć wiadomości z zakresu chemii zdobyte w szkole średniej i pomóc przejść do poziomu uniwersyteckiego. Zawierają wskazówki dotyczące dobrych praktyk i logicznego podejścia do rozwiązywania problemów, a także szereg pomocnych uwag, jak uniknąć typowych błędów.

Geochemia środowiska odgrywa istotną rolę w naukach o środowisku przyrodniczym. Jej korzenie sięgają geochemii prospekcyjnej, tej klasycznej dyscypliny nauk o Ziemi, ściśle związanej z poszukiwaniem złóż surowców mineralnych. Głównym celem geochemii środowiska jest badanie mechanizmów obiegu pierwiastków w zewnętrznych warstwach Ziemi, interakcji między elementami biotycznymi i abiotycznymi środowiska oraz wpływu stresu antropogenicznego na procesy zachodzące na powierzchni Ziemi.
Książka „Geochemia Środowiska” autorstwa Zdzisława M. Migaszewskiego i Agnieszki Gałuszki stanowi rozszerzoną wersję poprzedniego wydania „Podstawy geochemii środowiska” i jest przeznaczona dla specjalistów, doktorantów i studentów z zakresu nauk o Ziemi, nauk o środowisku przyrodniczym, nauk biologicznych, chemicznych, rolniczych i medycznych. Powstała ona na podstawie licznych publikacji i materiałów archiwalnych autorów oraz realizacji polskich i amerykańskich projektów badawczych z zakresu geochemii środowiska. Autorzy niniejszej książki prezentują „geologiczny” punkt widzenia, uwypuklając tym samym rolę elementów abiotycznych w interakcjach geochemicznych zachodzących w biosferze. Ten nieco odmienny od tradycyjnego w ochronie środowiska sposób przedstawienia przedmiotowego zagadnienia będzie z pewnością dla wielu czytelników impulsem do dalszych przemyśleń, studiów lub badań.

W podręczniku przedstawiono zwarty i wyczerpujący przegląd zagadnień stojących u podstaw materii miękkiej wydany drukiem po raz pierwszy na polskim rynku.
Materia miękka to dział fizykochemii, wyodrębniony po raz pierwszy przez noblistę, francuskiego fizyka o nazwisku Pierre-Gilles De Gennes, zaledwie około pięćdziesiąt lat temu. Obejmuje ona wiedzę na temat budowy i właściwości różnych materiałów charakteryzujących się specyficznym sposobem uporządkowania i wpływem słabych oddziaływań między elementami strukturalnymi na morfologię i dynamikę tych materiałów. Jej zakres obejmuje podwaliny prężnie rozwijającej się nanotechnologii, technologii inteligentnych materiałów kompozytowych, technologii lab-on-a-chip itp.
Wartość merytoryczną książki podnosi zestaw eksperymentów laboratoryjnych (in vitro) i komputerowych (in silico) skupiających się na fizykochemii powierzchni, roztworach polimerów i surfaktantów oraz dyspersjach koloidalnych. Zawarte tu ćwiczenia in silico, choć zaawansowane pod względem merytorycznym (prezentowana książka jest bowiem podręcznikiem akademickim), oparte są na prostych programach, a ich realizacja nie wymaga wielkich mocy obliczeniowych, dzięki czemu symulacje mogą być z powodzeniem przeprowadzone nawet na domowych komputerach. Pomimo faktu, że podręcznik dedykowany jest studentom uczelni wyższych, Autorzy zachęcają nauczycieli oraz uczniów klas licealnych, którzy połknęli ‘bakcyla’ programowania bądź pasjonują się aktualnymi zagadnieniami fizyki i chemii do zmierzenia się z problemami zarysowanymi w pierwszych siedmiu ćwiczeniach.
Dzięki pracy z podręcznikiem, Czytelnicy mogą rozwinąć swoje umiejętności w posługiwaniu się szeroko obecnie stosowanym językiem Python oraz poznać ciekawy język Surface Evolver, wyposażony w specyficzne narzędzia szczególnie przydatne w rozwiązywaniu problemów fizykochemii powierzchni. Interpreter Surface Evolver pozwala na intuicyjne formułowanie zadań, szybkie ich rozwiązanie metodami minimalizacji energii wewnętrznej oraz wizualizację wyników w postaci przedstawienia morfologii badanej powierzchni. Ćwiczenia in vitro mogą być przeprowadzone w standardowo wyposażonym laboratorium. Dla ułatwienia korzystania z podręcznika, Autorzy udostępniają zawarte w nim kody na serwerze GitHub