Tallinna Tehnikaülikool

Instrumentaalanalüüsi uurimisrühm

Keemia ja biotehnoloogia instituudi Instrumentaalanalüüsi teaduslabor moodustati Tallinna Tehnikaülikooli 2016-17.a struktuurireformi käigus endise Keemiainstituudi Analüütilise keemia õppetooli baasil.

Oleme huvitatud kaasaegsete analüüsimeetodite arendusest ja rakendamisest ühiskonna oluliste probleemide lahendamisel (toidu- ja keskkonnaohutus, keelatud kemikaalide tuvastamine, ravimijäägid keskkonnas, biomassi töötlemine ja analüüs, bioakiivsed ained ravimtaimedes ja nende toime rakkudele, ioonsed vedelikud ja eutektilised solvendid, keskkonnasõbralikud analüüsimeetodid, portatiivsete analüsaatorite arendus, nutikad materjalid prooviettevalmistuses jne.)

Pakume õppijatele nendel aladel bakalaureuse-, magistri ja ka doktoritööde teemasid ning omades kaasaegset analüütilist varustust oleme alati avatud koostööle teiste asutuste ja eraettevõtetega.

Instrumentaalanalüüsi teaduslabor
  • 2018      TTÜ parim töötaja (medal “Tallinna Tehnikaülikool tunnustab”), Merike Vaher
  • 2018      TTÜ aumedal „Mente et manu“, Mihkel Koel
  • 2016      Parim stendiettekanne konverentsil "22nd International Symposium On Separation Sciences", Torun, Poola, Jekaterina Mazina-Šinkar
  • 2011      Aasta parim teadusartikkel loodus-, täppis- ja terviseteaduste valdkonnas, Artur Noole, Maria Kuhtinskaja, Margus Lopp ja Tõnis Kanger
  • 2009     Aasta parim teadusartikkel, Jelena Gorbatsova ja Mihkel Kaljurand
  • 2009      Üliõpilaste teadustööde riiklik konkurss, diplom, Jekaterina Mazina-Šinkar
  • 2007      Eesti Vabariigi teaduspreemia Merike Vaher, Mihkel Koel ja Mihkel Kaljurand
  • 2006      Valgetähe IV järgu orden, Mihkel Koel
  • 2004      TTÜ kuldmärk, Mihkel Koel
  • 2004      Swiss Baltic Net Graduate Award, Maria Kulp
  • 2002      Üliõpilaste teadustööde riiklik konkurss, diplom, Maria Kulp

Teadustöö põhisuunad

Kaasaegne analüütiline keemia

Portatiivsete analüsaatorite ehitus

Instrumentaalanalüüsi teaduslabor


Keemilises analüüsis on olukordi, mis nõuavad kiiret analüüsi sündmuskohal (narkojoobe määramine kahtlusalusel, keskkonnareostus). Meetodit, mis sobivad sellisteks analüüsideks on vähe ja üheks nende hulgast on kapillaarelektroforees (KE). See on lahutusmeetod, mis baseerub erinevate ioonide erineval mobiilsusel vesikeskkonnas, millele on rakendatud elektriväli. Kuna KE meetodit saab miniaturiseerida, siis saab tema baasil ehitada portatiivseid analüsaatoreid, mida on võimalik kasutada välitingimustes, kohal kus analüüside vajadus on akuutne. Meie grupis on arendatud erinevaid portatiivseid analüsaatorite mudeleid keemiarelvade, lõhkeainete ja narkootikumide määramiseks, kasutades erinevaid optilisi ja elektrokeemilisi detektoreid. Erinevalt sensoritest on KE instrumentidel võimalik detekteerida korraga väga palju ühendeid. Arendatud portatiivsed analüsaatorid on leidnud rakendust keemiarelvade lekke detekteerimiseks aga ka narkomaanide tuvastamiseks pidudel.

Rohelised analüüsimeetodid

Nutikad materjalid

Instrumentaalanalüüsi teaduslabor


Kaasaegses materjaliteaduses on jätkuvalt rakenduslikus huviorbiidis just ekstreemsete omadustega materjalide loomine ning nende kasutamine. Funktsionaalseid materjale, mille keemilisi ja füüsikalisi omadusi saab kontrollitud moel muuta välise mõjuri (stiimuli) abil, kutsutakse nutikateks materjalideks. Analüütilise keemia mõttes need materjalid võimaldavad muuta analüütilisi protseduure paindlikumaks. Neid saab kasutada sensorite arendamiseks, protseduuride minimiseerimiseks ja automatiseerimiseks.

Selliste materjalide hulka kuuluvad ka meie uurimisrühma poolt arendatavad aerogeelid – ülimalt poorsed ja sellest tulenevalt väikese tihedusega ning erilise soojus- ja elektrijuhtivusega materjalid. Laboris on arendatud orgaanilised aerogeelid, mille tootmiseks kasutatakse Eesti põlevkivi töötlemisel saadavaid fenoolseid ühendeid, ehk siis just kohalikku tooret. Tänu Eesti tooraine ühendite eripärale toimub reaktsioon kiiresti ja toatemperatuuril (varem eeldas aerogeeli valmimine 100-kraadilist kuumutamisprotsessi pikema aja jooksul). Geelist aerogeeli loomiseks kasutatakse suure poorsuse saavutamiseks ülekriitilist ekstraktsiooni süsihappegaasiga – selle protsessi käigus asendatakse vedelik gaasiga, mille tulemusena tekibki aerogeel – väga kerge ja poorse struktuuriga materjal. Saadud aerogeelidesse metallide lisamisel saab tulemuseks aga suurepärase katalüsaatorikandja, mida saab kasutada näiteks elektrokeemias kütuseelementide membraanides või aktiivse  heitvete puhastamisel.

Instrumentaalanalüüsi teaduslabor logod

PROJEKTID

  • AR17085 "Analüütilise Keemia Kvaliteedi Infrastruktuuri täiendava analüütilise võimekuse arendamine (1.01.2017−31.12.2021)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut.
  • LLTTI18111 "Lisandväärtuse tõstmine ja toorme tõhusam kasutamine Eesti biomajanduses ja selle sektorites (1.03.2018−28.02.2021)", Lauri Vares, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, tehnoloogiainstituut.
  • RITA1/01-18-08 "Biomajanduse väärtusahelad (1.03.2018−28.02.2021)", Lauri Vares, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, tehnoloogiainstituut.
  • IUT33-20 "Analüütiliste ja arvutuskeemiliste meetodite arendamine regulatiivotsuste formuleerimiseks (1.01.2015−31.12.2020)", Merike Vaher, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut.
  • LEP18060 "Teadus- ja arendustöö tõendusliku narkotestri prototüübi II väljatöötamiseks (1.01.2018−2.02.2020)", Merike Vaher, Tallinna Tehnikaülikool, Loodusteaduskond, Keemia ja biotehnoloogia instituut.
  • LEP15080 "Tõendusliku narkotestri väljatöötamine (3.09.2015−31.12.2016)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut, Analüütilise keemia õppetool.
  • VNF611 "Uputatud relvastuse ohu monitooring (1.01.2013−31.10.2016)", Merike Vaher, Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut, Analüütilise keemia õppetool.
  • VA631 "Muutuvate keskkondade keemiline analüsaator (10.12.2013−31.01.2016)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut, Analüütilise keemia õppetool.
  • ETF9106 "Mikrotsoon paberlehtedel baseeruvate rohelise analüütilise keemia meetodite arendamine (1.01.2012−31.12.2015)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
  • SF0140023s08 "Analüütilised lahutusmeetodid biomeditsiinis ja keskkonnakeemias (1.01.2008−31.12.2013)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
  • ETF8250 "Alküülimidasoolium soolade kasutamine mass-spektromeetria liitsüsteemides (1.01.2010−31.12.2012)", Maria Kuhtinskaja, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
  • ETF7818 "Fraktsioonide kogumine kapillaarelektroforeesis (1.01.2009−31.12.2011)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
  • LKM8135 "Portatiivse analüsaatori arendamine (16.12.2008−31.12.2010)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut.
  • BF70 "Lahutusmeetodite arendus analüütilise keemia õppetoolis (1.04.2008−31.12.2008)", Merike Vaher, Tallinna Tehnikaülikool, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond, Keemiainstituut, Analüütilise keemia õppetool.
  • ETF6166 "Kapillaarelektroforeetiline seire proovi limiteeritud koguste korral (1.01.2005−31.12.2007)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
  • SF0142500s03 "Keskkonnasõbralike analüütiliste lahutusmeetodite uurimine ja kasutamine bioloogiliselt aktiivsete ühendite määramiseks. (1.01.2003−31.12.2007)", Mihkel Kaljurand, Tallinna Tehnikaülikool, Matemaatika-loodusteaduskond.
  • Heidi Lees, 2018, (juh) Merike Vaher; Mihkel Kaljurand, Development of Analysis Methods to Detect the Use of Explosives and Chemical Warfare Agents.

  • Jana Kazarjan, 2016, (juh) Merike Vaher; Mihkel Kaljurand, Investigation of Endogenous Antioxidants and Their Synthetic Analogues by Capillary Electrophoresis.

  • Jekaterina Mazina-Šinkar, 2016, (juh) Mihkel Kaljurand; Larisa Porõvkina, Detection of psycho- and bioactive drugs in different sample matrices by fluorescence spectroscopy and capillary electrophoresis.

  • Eeva-Gerda Kobrin, 2016, (juh) Mihkel Kaljurand; Maria Kuhtinskaja, Development of Point of Care Applications for Capollary Electrophoresis.

  • Kristiina Kreek, 2016, (juh) Mihkel Koel, Metal-Doped Aerogels Based on Resorcinol Derivatives.

  • Tuuli Levandi, 2013, (juh) Merike Vaher; Mihkel Kaljurand, Comparative study of cereal varieties by analytical separation methods and chemometrics.

  • Andrus Seiman, 2011, (juh) Mihkel Kaljurand, Point of Care Analyzer Based on Capillary Electrophoresis.

  • Jelena Gorbatšova, 2011, (juh) Mihkel Kaljurand, Development of Methods for the CE analysis of Plant Phenolics Compounds and Vitamins.

  • Tatjana Knjazeva, 2011, (juh) Mihkel Kaljurand, Kapillaarelektroforeesi uued lahendused valkude lahutamisel ja uurimisel.

  • Anna-Liisa Peikolainen, 2011, (juh) Mihkel Koel, Organic Aerogels Based on 5-Methylresorcinol.

  • Kati Helmja, 2010, (juh) Merike Vaher; Mihkel Kaljurand, Determination of phenolic compounds and their antioxidative capability in plant extracts.

  • Fernando Perez-Caballero, 2008, (juh) Mihkel Koel, Carbon Aerogels from 5-methylresorcinol-formaldehyde gels.

  • Maria Borissova, 2007, (juh) Mihkel Koel,Capillary Electrophoresis on Alkylimidazolium Salts.

  • Maria Kulp, 2006, (juh) Mihkel Kaljurand, Biokeemiliste reaktsioonide kineetika kapillaarelektroforeetiline seire.

  • Sille Ehala, 2006, (juh) Mihkel Kaljurand, Mitmemõõteliste analüüsimeetodite väljatöötamine ja rakendamine bioaktiivsete ühendite analüüsil.

  • Merike Vaher, 2002, (juh) Mihkel Koel; Mihkel Kaljurand, Room temperature Ionic Liquids as Background Electrolyte Additives in Capillary Electrophoretic Separations.

  • Viia Lepane, 2001, (juh) Mihkel Kaljurand, Characterization of aquatic humic substances by size exclusion chromatography and capillary electrophoresis.

  • Marina Kudrjašova, 2000, (juh) Mihkel Kaljurand, Faktoranalüüsi rakendusi termokromatograafias ja protonisatsiooni uuringutes.

  • Ruth Shimmo, 1999, (juh) Mihkel Kaljurand, Proovi komputeriseeritud sisestamine ioonkromatograafias ja kapillaarelektrofereesis.

Töötajad

Põhitöötajad

Merike Vaher
Dr. Merike Vaher
Vanemteadur
Mihkel Kaljurand

Dr. Mihkel Kaljurand
Emeriitprofessor

Mihkel Koel

Dr. Mihkel Koel
Juhtivteadur

Maria Kulp

Dr. Maria Kulp
Vanemteadur

Maria Kuhtinskaja

Dr. Maria Kuhtinskaja
Dotsent

Jelena Gorbatšova

Dr. Jelena Gorbatšova
Teadur

Jekaterina Mazina-Šinkar

Dr. Jekaterina Mazina-Šinkar
Teadur

Martin Ruzicka

Dr. Martin Ruzicka
Järeldoktor-teadur

Kristiina Leiman

Kristiina Leiman, MSc
Spetsialist

   

Doktorandid

Piret Saar-Reismaa

Piret Saar-Reismaa
Nooremteadur

Piia Jõul

Piia Jõul
Nooremteadur

Tiina Aid

Tiina Aid
Insener

Jana Pavlenkova
Jana Pavlenkova
Jelena Jurjeva
Jelena Jurjeva    

Tudengid

  • Mareli Leemet, BSc tudeng
  • Oliver Simpson, MSc tudeng
  • Riin Tarto, BSc tudeng

Meediakajastus