Bioelectrochemistry

1. Studies on physicochemical properties of natural as well as artificial cell membranes (monolayers, bilayers and liposomes) using impedance spectroscopy, electroanalytical methods, microelectrophoretic method, Langmuir technique).

Head of the Department

dr hab. Aneta D. Petelska, prof. UwB

Academic Staff

prof. dr hab. Zbigniew Figaszewski (profesor emerytowany)

dr hab. Monika Naumowicz, prof. UwB

dr Joanna Kotyńska

mgr Katarzyna Karwowska

Technicians

dr Anna Sankiewicz

mgr inż. Kazimierz Wojtulewski

PhD students

mgr Katarzyna Karwowska

mgr Marcin Zając

Publications

• O. Dakošová, E. Melníková, M. Naumowicz, V. Kolivoška, E. Vaněčková, T. Navrátil, J. Labuda, P. Veteška, M. Gál "Direct electrochemical determination of environmentally harmful pharmaceutical ciprofloxacin in 3D printed flow-through cell"Chemosphere 2023, 13, 137517.
• D. Pavúková, L. Fašková, E. Melníková, E. Mališová, J. Híveš, L. Štibrányi, P. Hudec, M. Naumowicz, M. Gál "Removal of environmentally harmful and hardly degradable pharmaceuticals sulfamethoxazole, diclofenac, and cetirizine by adsorption on activated charcoal" Water 2022, 14(24), 3988. 
• M. Worobiczuk, J. Kotyńska, M. Zając, M. Naumowicz„We know each other for so long and he’s never gonna give you up” – review of persistent plastic particles as a big unknown in present environment’s effect on human health, w. Environmental protection transport and logistics production engineering. S. Kowalski, I. Pietrucha (red.) Wydawnictwo Naukowe Akademii Nauk Stosowanych w Nowym Sączu, Nowy Sącz, 2022, ss. 90-98.
• J. Kotyńska, M. Zając, K.M. Naumowicz, M. Worobiczuk, M. Naumowicz "Changes in electrokinetic potential of yeast cells of the candida genus under the influence of submicron polystyrene particles, w. Environmental protection transport and logistics production engineering". S. Kowalski, I. Pietrucha (red.) Wydawnictwo Naukowe Akademii Nauk Stosowanych w Nowym Sączu, Nowy Sącz, 2022, ss. 58-65.
• M. Naumowicz, M. Kusaczuk, M. Zając, A. Jabłońska-Trypuć, A. Mikłosz, M.Gal. M. Worobiczuk, J.Kotyńska"The influence of the pH on the incorporation of caffeic acid into biomimetic membranes and cancer cells" Scientific Reports 2022, 12,3692.
• M. Naumowicz"Electrical Properties of Model Lipid Membranes" Membranes 2022, 12(2), 248.
• M. Kusaczuk, R. Krętowski, M. Naumowicz, A. Stypułkowska, M. Cechowska-Pasko  "A Preliminary Study of the Effect of Quercetin on Cytotoxicity, Apoptosis, and Stress Responses in Glioblastoma Cell Lines". International Journal of Molecular Sciences 2022, 23, 1345.
• Ż. Arciszewska, S. Gama, M. Kalinowska, G. Świderski, R. Świsłocka, E. ,Gołębiewska, M.Naumowicz, M. Worobiczuk,A.Cudowski, A. Pietryczuk, C. De Stefano, M. Demetrio, W. Lewandowski, B. Godlewska-Żyłkiewicz "Caffeic acid/Eu(III) complexes: solution equilibrium studies, structure characterization and biological activity" International Journal of Molecular Sciences 2022, 23, 888,
• J. Kotyńska, A. Łuba, K. Naumowicz K, A. Jabłońska-Trypuć, M. Naumowicz "Kwas chlorogenowy – budowa, występowanie, farmakokinetyka oraz wpływ na ładunek powierzchniowy naturalnych oraz modelowych błon lipidowych" [w:] współczesne nauki farmaceutyczne. postępy, wyzwania, perspektywy, red. red. M. Naumowicz, Wydawnictwo Naukowe Archaegraph, Kielce 2021, s. 39-60
• P. Laszuk, A. D. Petelska "Interactions between phosphatidylcholine and kaempferol or myristicin: Langmuir monolayers and microelectrophoretic studies" International Journal of Molecular Sciences 2021, 22, 4729.
• A. Wnętrzak, A. Chachaj-Brekiesz, K.Kuś, A. Filiczkowska, E.Lipiec, J. Kobierski, A.D. Petelska, P. Dynarowicz-Łatka "25-hydroxycholesterol interacts differently with lipids of the inner and outer membrane leaflet – The Langmuir monolayer study complemented with theoretical calculations" Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology 2021, 211, 105909.
• T. Mackulak, K. Cverenkárová, A.V. Staňová, M. Fehér, M. Tamáš, A.B. Škulcová, M. Gál, M. Naumowicz, V. Špalková, L. Bírošová  "Hospital waste water - source of specific micropollutants, antibiotic-resistant microorganisms, viruses, and their elimination" Antibiotics 2021, 10, 1070.
• R. Krętowski, M. Kusaczuk, M. Naumowicz, M. Cechowska-Pasko "The pro-apoptotic effect of silica nanoparticles depends on their size and dose, as well as the type of glioblastoma cells" International Journal of Molecular Sciences 2021, 22(7), 15.
• A.D. Petelska, M. Szeremeta, J. Kotyńska, A. Niemcunowicz‐Janica  "Experimental and Theoretical Approaches to Describing Interactions in Natural Cell Membranes Occurring as a Result of Fatal Alcohol Poisoning" Membranes 2021, 11, 189.
• M. Kusaczuk, M. Naumowicz, R. Krętowski, B. Cukierman, M. Cechowska-Pasko "Molecular and Cellular Effects of chemical chaperone-TUDCA on ER-stressed NHA-kn human articular chondrocytes cultured in normoxic and hypoxic conditions" Molecules 2021, 26, 878.
• J. Kotyńska, M. Naumowicz  "Effect of Selected Anionic and Cationic Drugs Affecting the Central Nervous System on Electrical Properties of Phosphatidylcholine Liposomes: Experiment and Theory" Int. J. Mol. Sci. 2021, 22, 2270.
• J. Kobierski, A. Wnętrzak, A.Chachaj-Brekiesz, A. Filiczkowska, A.D. Petelska, P. Dynarowicz-Latka "How the replacement of cholesterol by 25-hydroxycholesterol affects the interactions with sphingolipids: The Langmuir Monolayer Study complemented with theoretical calculations" J. R. Soc. Interface 2021, 18.
• M. Naumowicz, M. Zając, M. Kusaczuk, M. Gál, J. Kotyńska  "Electrophoretic light scattering and electrochemical impedance spectroscopy studies of lipid bilayers modified by cinnamic acid and its hydroxyl derivatives" Membranes 2020, 10, 343.
• N. Kruszewska, K. Domino, R. Drelich, W. Urbaniak, A.D. Petelska"Interactions between Beta-2-Glycoprotein-1 and Phospholipid Bilayer—A Molecular Dynamic Study" Membranes 2020, 10, 396.
• B. Godlewska-Żyłkiewicz, R. Świsłocka, M. Kalinowska, A. Golonko, G. Świderski, Ż. Arciszewska, E. Nalewajko-Sieliwoniuk, M. Naumowicz, W. Lewandowski  "Biologically active compounds of plants: structure-related antioxidant, microbiological and cytotoxic activity of selected carboxylic acids" Materials 2020, 13, 4454.
• J. Kobierski, A. Wnętrzak, A.Chachaj-Brekiesz, A. Filiczkowska, A.D. Petelska, P. Dynarowicz-Latka "How the replacement of cholesterol by 25-hydroxycholesterol affects the interactions with sphingolipids: The Langmuir Monolayer Study complemented with theoretical calculations" J. R. Soc. Interface 2021, 18.
• W. Urbaniak, T. Majewski, R. Wozniak, J. Sienkiewicz, J. Kubik, A.D. Petelska "Research on the Influence of the Manufacturing Process Conditions of Iron Sintered with the Addition of Layered Lubricating Materials on its Selected Properties" Materials 2020, 13, 4782.
• M. Naumowicz, M. Kusaczuk, M. Zając, M. Gal, J. Kotyńska  „Monitoring of the Surface Charge Density Changes of Human Glioblastoma Cell Membranes upon Cinnamic and Ferulic Acids Treatment”. Int. J.Mol.Sci.  2020, 21(18), 6972.
• P. Laszuk, W. Urbaniak, A.D. Petelska"The Equilibria in Lipid–Lipoic Acid Systems: Monolayers, Microelectrophoretic and Interfacial Tension Studies"  Molecules 2020, 25, 3678.
• K. Karwowska, E. Skrodzka, J. Kotyńska, A.D. Petelska"Equilibria in DPPC-Diosgenin and DPPC-Diosgenin Acetate Bilayer Lipid Membranes: Interfacial Tension and Microelectrophoretic Studies" Coatings 2020,10, 368.
• A. Wnętrzak, A. Chachaj-Brekiesz, J. Kobierski, K. Karwowska, A.D. Petelska, P. Dynarowicz-Latka"Unusual Behavior of Bipolar Molecule, 25–Hydroxycholesterol, at the Air/Water Interface – Langmuir Monolayer Approach Complemented with Theoretical Calculations"J.Phys.Chem.B 2020, 124, 1104-1114.
• K. Dopierała, K. Karwowska, A.D. Petelska, K. Prochaska “Thermodynamic, viscoelastic and electrical properties of lipid membranes in the presence of astaxanthin.” Biophys. Chem. 2020, 258, 106318
• J. Kotyńska, M. Naumowicz"Theoretical considerations and the microelectrophoresis experiment on the influence of selected chaotropic anions on phosphatidylcholine membrane surface charge density." Molecules 2020, 25, 132
• M. Čierna, M. Naumowicz, L. Birošová, J. Krahulec, R. Sokolová, V. Kolivoška, T. Sebechlebská, F. Kielar, M. Gál  "Study of permeabilization of bacterial membrane by electrochemical methods."J. Electroanal.Chem. 2020, 857, 113761
• A.A. Dunajová, M. Gál, K. Tomčíková, R, Sokolová, V. Kolivoška E. Vaněčková, F. Kielar, F. Kostolanský, E. Varečková, M. Naumowicz "Ultrasensitive impedimetric imunosensor for influenza A detection." J. Electroanal.Chem. 2020, 858, 113813
• M. Naumowicz, M. Kusaczuk, M.A. Kruszewski, M. Gál, R. Krętowski, M. Cechowska-Pasko, J. Kotyńska"The modulating effect of lipid bilayer/p-coumaric acid interactions on electrical properties of model lipid membranes and human glioblastoma cells". Bioorg. Chem. 2019, 92, 103242
• M.A. Kruszewski, J. Kotyńska  M. Kusaczuk, M. Gál, M.Naumowicz"The modulating effect of p-coumaric acid on the surface charge density of human glioblastoma cell membranes." Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 5286
• T. Majewski, T. Durejko, W. Urbaniak, A.D. Petelska, M. Łazińska, D. Zasada, R. Woźniak “Influence of Manufacturing Technology on the Structure of 80W–20Re Heavy Sinters.”Materials 2019, 12, 3965
• K. Janicka, M. Szeremeta, A.D. Petelska “Equilibrium of phosphatidylcholine-ergosterol in monolayers at the air-water interface.” J. Chem. Thermodynamics 2019, 138, 28–33 
• K. Janicka , P. Beldowski, T. Majewski, W. Urbaniak, A.D. Petelska“The Amphoteric and Hydrophilic Properties of Cartilage Surface in Mammalian Joints: Interfacial Tension and Molecular Dynamics Simulation Studies.” Molecules 2019, 24, 2248
• A.D. Petelska, K. Kazimierska-Drobny, K. Janicka, T. Majewski, W. Urbaniak “Understanding the Unique Role of Phospholipids in the Lubrication of Natural Joints: An Interfacial Tension Study.”Coatings 2019, 9, 264
•  K. Janicka, I. Jastrzębska., A.D. Petelska, “Complex formation equilibria between cholesterol and diosgenin analogues in monolayers determined by the Langmuir method.” Biointerphases 2018, 13, 061001
• M. Kruszewski, M. Kusaczuk, J. Kotyńska, M.Gal, R. Krętowski, M. Cechowska-Pasko, M. Naumowicz, "The effect of quercetin on the electrical properties of model lipid membranes and human glioblastoma cells." Bioelectrochemistry 2018, 124, 133-141
• M. Kusaczuk, R. Krętowski, M. Naumowicz, A. Stypułkowska, M. Cechowska-Pasko "Silica nanoparticle-induced oxidative stress and mitochondrial damage is followed by activation of intrinsic apoptosis pathway in glioblastoma cells." Int. J. Nanomedicine 2018, 13, 2279-2294
• J. Kotynska, ZA Figaszewski  “Binding of trivalent metal ions (Al3+, In3+, La3+) with phosphatidylcholine liposomal membranes investigated by microelectrophoresis”  Eur. Phys.J. E 2018, 41, 70
• M. Gál, R. Sokolová, M. Naumowicz, J. Híveš, J. Krahulec "Electrochemical and AFM study of the interaction of recombinant human cathelicidin LL-37 with various supported bilayer lipid membranes". J. Electroanal. Chem. 2018, 821, 40-46
• M.A. Kruszewski, M.Naumowicz"The effectiveness of several compounds against Varroa destructor - preliminary research in Podlaskie Province". Acta Sci. Pol. Zootechnica, 2018, 17(1), 23‒30
• M.A. Kruszewski, M. Naumowicz"Skuteczność amitrazy w zwalczaniu roztoczy Varroa destructor" w: Potencjał innowacyjny w inżynierii produkcji i technologii materiałów. 42. Studencka konferencja naukowa, Częstochowa, 7 czerwiec 2018. Praca zbiorowa. Pod red. Ewy Staniewskiej. Częstochowa: Wydaw. Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Materiały konferencyjne nr 11, 2018, ss. 329-332.
• M.A. Kruszewski, M. Naumowicz "Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna w badaniach dwuwarstw lipidowych, w. Aktualne zagadnienia inżynierii chemicznej i materiałowej"  Z. Czyż (red.). Wydawnictwo Naukowe TYGIEL sp. z o.o., Lublin, 2018, ss. 232-243
• J. Bodišová, T. Soták, M. Naumowicz, R. Sokolová, M. Hronec, J. Híveš, M. Gál "Electrochemical characterization of pyrophosphate-based catalysts for the oxidation of furfural in aqueous phase". J. Electroanal.Chem. 2018, 821, 126-130.
• A.D. Petelska, M. Naumowicz „The effect of divalent ions on L-l-phosphatidylcholine from egg yolkmonolayers at the air/water interface”. J. Biol. Inorg. Chem. 2017, 22, 1187-1195.
• M. Naumowicz, M. Kruszewski , M. Gal "Electrical properties of phosphatidylcholine bilayers containing canthaxanthin or β-carotene, investigated by electrochemical impedance spectroscopy." J. Electroanal. Chem. 2017, 799C, 563-569
• S. Jung, A.D. Petelska, P. Beldowski, W.K. Auge, T. Casey, D. Walczak, K. Lemke, A. Gadomski, “Hyaluronic acid and phospholipid interactions useful for repaired articular cartilage surfaces—a mini review toward tribological surgical adjuvants.” Colloid Polym. Sci. 2017, 295, 403-412
• J. Kotynska, I. Dobrzynska, Z.A. Figaszewski „Association of alkali metal cations with phosphatidylcholine liposomal membrane surface.” Eur. Biophys. J 2017 46(2) 149-155  
• R. Krętowski , M. Kusaczuk , M. Naumowicz , J. Kotyńska, B. Szynaka, M. Cechowska-Pasko "The effects of silica nanoparticles on apoptosis and autophagy of glioblastoma cell lines." Nanomaterials 2017, 7, 230
• I. Dobrzynska,  J. Kotynska, B. Szachowicz-Petelska,  Z.A. Figaszewski „ Determination of association constants of monovalent ions to sphingomyelin and phosphatidylinositol liposomal membranes by microelectrophoresis.” Soft Materials 2017 15(1) 113-120
• A. Janovjakova, M. Gál, J. Krahulec, R. Sokolova, M. Naumowicz, J.Hives "Native and denatured enzyme enterokinase determined by electrochemical methods." Monatshefte für Chemie 2017, 148, 549-553
• M.A. Kruszewski, M. Naumowicz "Skuteczność wybranych związków w zwalczaniu roztocza varroa destructor.", w: Inżynieria Środowiska – Młodym Okiem. Tom 32. Ochrona Środowiska. Skoczko I., Wiater J., Dąbrowska K., Barszczewska I. (red.). Politechnika Białostocka, Białystok, 2017, ss. 82-95
• M. Naumowicz "Wybrane procesy pogłębionego utleniania w oczyszczaniu ścieków.", w: Trendy i rozwiązania technologiczne – odpowiedź na potrzeby współczesnego społeczeństwa. Tom 1. Maciąg M., Maciąg K. (red.). Wydawnictwo Naukowe TYGIEL sp. z o.o., Lublin, 2017, ss. 109-127
• M.  Naumowicz „Cyclic voltammetry and chronoamperometry techniques in description of the surface-active phospholipid bilayer relative to acid-base equilibria.” J. Electroch. Soc. 2016, 163: H1-H7.
• M. Naumowicz, A.D. Petelska "Physicochemical modelling of the surface-active phospholipid bilayer relative to acid-base equilibria." J. Electroanal. Chem. 2016, 782, 233-240
• A.D. Petelska, J. Kotyńska, M. Naumowicz, Z.A. Figaszewski  „Equilibria between cell membranes and electrolyte solution: effect of fatal accidental hypothermia.”  J. Membr. Biol.  2016, 249, 375-380
• K. Janicka, I. Jastrzębska, A.D. Petelska,  "The Equilibria of Diosgenin–Phosphatidylcholine and Diosgenin–Cholesterol in Monolayers at the Air/Water Interface.", J. Membr. Biol. 2016, 249:585–590.
• K. Janicka,  A.D.Petelska,  "Membranowe techniki rozdziału, w: ,,Inżynieria Środowiska - Młodym Okiem", Tom 23. Ochrona Środowiska, Skoczko I., Piekutin J., Wysocka M., Załuska M., (red.) Politechnika Białostocka, Białystok, 2016, ss. 118-139.
• M.A. Kruszewski, M. Naumowicz „Zanieczyszczenia środowiska – zdrowie człowieka i pszczół, w: Inżynieria Środowiska – Młodym Okiem” Tom 22. Ekoinżynieria. Skoczko I., Piekutin J., Dąbrowska K., Trybułowski Ł. (red.). Politechnika Białostocka, Białystok, 2016, ss. 213-234
• T. Mackulak, I.  Bodik, J. Hasan, R. Grabic, O. Golovko, A. Vojs-Stanova, M. Gal, M. Naumowicz, J. Tichy, P. Branderburova, J.Hives „Dominant psychoactive drugs in the Central European region: A wastewater study.”  Forensic Sci. Int.  2016, 267: 42-51.
• A. Serafin, Z.A. Figaszewski, A.D. Petelska, “Phosphatidylcholine-fatty alcohols equilibria in monolayers at the air/water interface.”, J. Membr. Biology 2015, 248, 767-773.
• A.D. Petelska,J. Kotyńska, Z.A. Figaszewski,  “The effect of fatal carbon monoxide poisoning on the equilibria between cell membranes and the electrolyte solution.” J. Membr. Biology  2015, 248, 157-161 
• J. Kotyńska, Z.A.Figaszewski, "Adsorption of monovalent ions to phosphatidylcholine - cardiolipin membranes.", Soft Materials 2015, 13, 183-187.
• M. Szeremeta, A.D. Petelska, J. Kotyńska, W. Pepiński, M. Naumowicz, Z.A. Figaszewski, A. Niemcunowicz-Janica “Changes in surface charge density of blood cells in fatal accidental hypothermia” J.Membr. Biology 2015, 248, 1175-1180.