Synteesi ja analyysi

Kemian osaston monitieteisessä synteesin ja analyysin tutkimusohjelmassa keskitytään modernien synteettisten ja analyyttisten menetelmien kehittämiseen. Tutkimusaiheet kattavat hienokemikaalit, lääkkeet, uudet materiaalit, lignoselluloosabiomassan sekä ympäristö- ja bioanalytiikan. Yhteistyö on vilkasta ja sitä tehdään myös teollisuuden ja muiden tutkimuslaitosten kanssa. Kaikissa tutkimusprojekteissa vihreä kemia sekä kestävä kehitys ovat huomion keskipisteenä.

Synteesikemiassa painopistealueitamme ovat epäorgaaninen ja orgaaninen synteesi, bio-orgaaninen kemia, organometallikemia sekä biokatalyysi, metallikatalyysi ja katalyysi ilman metalleja. Tutkimusalueitamme ovat hiilihydraattien synteesi, pienten molekyylien katalyyttinen aktivointi, lignoselluloosapohjaisen biomassan prosessointi ja analytiikka biojalostamon yhteydessä sekä nukleiinihappojen ja sen osasten reaktiot. Tutkimusohjelmassa ovat tärkeitä myös laskennallisen kemian avustuksella suunnitellut synteesit ja katalyytit sekä yhdisteiden karakterisointi useilla spektroskooppisilla menetelmillä.

Analyyttisessä kemiassa keskitymme uusien laitetekniikoiden kehittämiseen koko analyysiketju huomioiden (näytteenotto, näytteen esikäsittely ja analyysi). Näissä painotamme erityisesti teoreettisia, menetelmällisiä sekä teknisiä haasteita. Tutkimuksessa ovat tärkeässä roolissa uusien materiaalien hyödyntäminen, laitteistojen pienentäminen ja eri tekniikoiden yhdistäminen. Ympäristö- ja bioanalytiikan ongelmia ratkotaan useilla menetelmillä kuten elektromigraatiolla, kromatografialla ja massaspektrometrialla.

Bioana­lyt­ical chem­istry

 

Solving bioanalytical and physicochemical problems

Dr. Susanne Wiedmer (PI), university lecturer

Our group has expertise in chromatographic and capillary electromigration (CE) techniques, field flow fractionation (AF4), and in biosensing methods such as quartz crystal microbalance (QCM) and nanoplasmonic sensing (NPS). The group has since the beginning of 2000 been working on liposomes and on liposome-analyte interactions using various modes of CE. Much focus has been on studying interactions between biomembrane-mimicking surfaces and analytes (by CE, NPS, and QCM) as well as on characterizing lipid vesicles and particles by CE, AF4, zeta potential, and particle size determinations. Emphasis has also been on the determination of distribution constants of analytes using liposomes built up from synthetic lipids or lipids extracted from biological samples. Ionic liquids have been another research target in the group, and focus has been on determining the toxicity of novel synthesized ionic liquids. Liposomes, cells, and zebrafish models have been used for that purpose. 

Environmental analytical chemistry

 

With the present heightened concern about the wellbeing of the environment (climate change and chemicalization), as well as tightening environmental legislation, high hopes are being pinned on discoveries and innovations in science and technology.

Research in the field of environmental analytical chemistry is focused on the development of selective, efficient and reliable techniques and methods for sampling, sample pre-treatment, analysis and detection of environmental samples. The goal is to solve a variety of environmental problems and to shed light on research areas where these systems are needed. The successful application of the modern instrumental techniques and methods to qualitative and quantitative analysis of environmental samples (water, plants, soil, sediment, air and aerosol particles) requires often the exploitation of totally new materials. This is true especially in different solid phase microextraction techniques that are utilized to combine sampling, extraction and sample concentration into one step. The studies are targeted also at portable instruments and selective chemical sensors, valuable for field measurements. In the research, high resolution chromatography and high resolution mass spectrometry are the core techniques, and if only possible, harmful organic solvents are replaced with environmentally friendly supercritical fluids (CO2 and water) or pressurized hot water in sample pre-treatment, analytical separations and synthesis of new materials. Reliable calibration systems play also an important role in the development of environmental analytical techniques.