Microsoft Word Ksi\271\277ka abstrakt\363w doc

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
11
KEYNOTE LECTURES
 
 
K–1 – Michael Heise – Mid-infrared ATR-sensor developments based on silver halide fibers for 
spectrometric process analysis and applications in medical sciences and microbiology 
K–2 – Małgorzata Barańska – Raman spectroscopy to improve patient diagnosis and 
prognosis 
K–3 – Rui Fausto – Probing radical and nitrene intermediates in narrowband UV-induced 
photoreactions in cryogenic inert matrices
 
K–4 – Keith Gordon – Generating long-lived charge-separated excited states from blended 
organic, inorganic chromophore systems: a spectroscopic and computational study 
K–5 – Maurizio Ferrari – Glasses and glass-ceramics for photonics: advances and 
perspectives 
K–6 – Stefan Jurga – Block copolymers in nanoscience: microscopy and spectroscopy 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
12 
K–1 
Mid-infrared ATR-sensor developments based on silver halide fibers 
for spectrometric process analysis and applications in medical sciences 
and microbiology 
 
H. Michael Heise
1
, and Lukas Küpper
2 
 
1 
Interdisciplinary Center for Life Sciences, South-Westphalia University of Applied Sciences,  
  Frauenstuhlweg 31, D-58644 Iserlohn, Germany, e-mail: [e-mail] 
2 
Infrared fiber sensors, Im Gillesbachtal 33, D-52066 Aachen, Germany 
 
 
In  recent  years,  infrared  spectroscopy  has  seen  much  progress  in  instrumentation  and 
measurement  techniques  [1–3].  It  has  been  used  for  monitoring  in  many  processes  of  the 
chemical  and  pharmaceutical  industry,  in  addition  to  the  broad  field  of  food  industrial  and 
biotechnological applications. Therefore, Process Analytical Technology (PAT) has been in the 
focus of the chemical industry, as many stages in the industrial production exist where analytical 
information  is  needed.  Samples,  for  example,  entering  the  factory  premises  can  be  liquids  or 
powders,  and  their  identification  or  their  composition  can  be  checked  by  fast  infrared 
spectroscopic methods without additional expenditure, but often continuous monitoring in many 
synthesis  processes  has  been  utilized  in  combination  with  chemometric  tools  such  as 
multivariate curve resolution (MCR).  
 
Easy  sample  handling  including  remote  sensing  capability  can  be  provided  by  fiber-optic 
probes  fabricated  from  infrared  transparent  polycrystalline  silver  halide  fibers.  Optical 
characteristics  of  such  fibers  are  presented  that  are  important  for  sensor  design,  but  also 
degradation is discussed. Advances in the quality of silver halide fibers and their extrusion with 
different cross-sections enabled us to construct several inert sensor probe heads, mainly with the 
coupling  of  a  diamond  micro-prism,  suited  for  process  monitoring  and  quasi-continuous 
measurements.  Transmission  and  attenuated  total  reflection  techniques  have  been  mainly 
employed for the analysis of liquids with the latter favored by us, while solids and powders can 
be  best  analyzed  by  reflection  spectroscopy.  Other  recent  applications  are  in  medical  sciences 
with  examples  given  from  dermatology,  oncology  and  clinical  chemistry.  Microbiology  is 
another  area,  where  fiber-coupled  diamond  probes  were  used  for  characterization  of  micro-
algae,  bacteria  and  fungal  mycelium  in  combination  with  fast  micro-techniques.  Several 
applications with such fiber-optic sensor probes are presented. 
 
Keywords: silver halide fibers; infrared ATR-spectroscopy; process analytical technology; 
 
 
     life science applications 
 
References 
[1]  H.M.  Heise,  J.  Fritzsche,  H.  Tkatsch,  F.  Waag,  K.  Karch,  K.  Henze,  S.  Delbeck,  J.  Budde,  Eur.  J. 
Phys. 34 (2013) S139–S159 
[2]  H.M. Heise, Biomedical Vibrational Spectroscopy–Technical Advances, [in:] Biomedical Vibrational 
Spectroscopy
, P. Lasch and J. Kneipp (Eds.), Chapter 2, 9–37, Wiley (2008). 
[3]  H.M. Heise, S. Delbeck, L. Küpper, Recent advances in sensor developments based on silver halide 
fibers for mid-infrared spectrometric analysis
, [in:] Molecular and Laser Spectroscopy: Advances and 
Applications
, V.P. Gupta (Ed.), Chapter 3, Elsevier, San Diego (CA) (2017) in press.
 
 
 
 
 
 
 

---

 
 
 
 
 
 
 
XIV
h
 International Conference on Molecular Spectroscopy, Białka Tatrzańska 2017
 
 
13
K–2 
Raman spectroscopy to improve patient diagnosis and prognosis 
 
Małgorzata Barańska
1,2 
 
1 
Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, Krakow, Poland, 
2 
Jagiellonian Centre for Experimental Therapeutics (JCET), Jagiellonian University, Krakow, 
Poland, e-mail: [e-mail] 
 
 
There have been significant advances in vibrational biomedical spectroscopy in recent 
years. Diagnostic and prognostic tools based on the new technologies have the potential to 
revolutionize  our  clinical  systems  leading  to  improved  patient  outcome,  more  efficient 
public services and significant economic savings for healthcare society. 
 
In particular, the advantages as well as limitations of Raman spectroscopy in biomedical 
samples  analysis  are  presented.  Several  examples  of  application  of  confocal  Raman 
imaging to study in vitro endothelial cells, and ex vivo tissue of various mice models (e.g. 
atherosclerosis,  diabetes,  fatty  liver)  is  demonstrated,  including  a  novel  approach  to 
investigate  primary  cells  isolated  from  the  liver  and  heart.  A  general  overview  on  other 
Raman  spectroscopy  techniques, e.g.  Coherent anti-Stokes  Raman  Spectroscopy  (CARS), 
Surface  Enhanced  Raman  Spectroscopy  (SERS),  Tip  Enhanced  Raman  Spectroscopy 
(TERS),  Stimulated  Raman  Spectroscopy  (SRS),  in  the  medical  samples  studies  is  also 
shown. Perspectives of the translation of Raman spectroscopy into the clinical environment 
for the general benefit of patients are discussed.  
 
Keywords: Raman spectroscopy; imaging; CARS; SERS; TERS; SRS 
 
Acknowledgements  
This 
work 
was 
supported 
by 
National 
Science 
Center 
(DEC-2015/16/W/NZ4/00070                                          
and DEC-2016/22/M/ST4/00150). 
 
References 
[1]  J.  Dybas,  K.  M.  Marzec,  M.  Z.  Pacia,  K.  Kochan,  K.  Czamara,  K.  Chrabaszcz,  E.  Staniszewska-
Slezak, K. Malek, M. Baranska, A. Kaczor, Trends Anal. Chem. 85 (2016) 117. 
[2]  M.  Baranska  (ed.),  Optical  Spectroscopy  and  Computational  Methods  in  Biology  and  Medicine, 
Springer, Series: Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics, Vol. 14 (2014), 
ISBN 978-94-007-7831-3. 
[3]  H.J. Byrne, M. Baranska, G.J. Puppels, N. Stone, B. Wood, K.M. Gough, P. Lasch, P. Heraud, J. Sulé-
Suso, G.D. Sockalingum, Analyst 140 (2015) 2066. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

---