Katedra i Zakład Chemii Fizycznej i Biofizyki

Systematyczny rozwój zawodów medycznych stawia przed naukowcami i nauczycielami akademickimi trudne zadanie badania otaczającej nas rzeczywistości materialnej oraz przedstawiania w przystępny sposób podstawowej wiedzy o człowieku i otaczającym go świecie, nie ujmując nic z wymogów ścisłości związanych z rozwojem współczesnych nauk przyrodniczych. Przyjęta nie tak dawno ustawa o zawodzie farmaceuty delegowała farmaceutom w Polsce specjalistyczne uprawnienia m.in. w zakresie opieki farmaceutycznej, szczepień i wystawiania recept. Zinformatyzowano w dużym zakresie system opieki zdrowotnej wraz z systemem nadzoru nad dystrybucją leków, wprowadzając m.in. Internetowe Konto Pacjenta. Potwierdzona została rola farmaceuty jako specjalisty zapewniającego bezpieczeństwo i skuteczność farmakoterapii, jednak rozwój farmacji zawodowej nie dobiegł końca i jego kontynuacja zależy m.in. od kompetencji nabytych przez przyszłego farmaceutę w czasie studiów.

Zagadnienia chemii fizycznej - często określanej w praktyce farmaceutycznej jako farmacja fizyczna - i biofizyki, a także matematyki i statystyki, oraz ich praktyczne zastosowanie np. w farmakokinetyce oraz w farmakoterapii i informacji o lekach stanowią bardzo obszerny materiał zarówno badawczy, jak i dydaktyczny. W kształceniu akademickim chemia fizyczna oraz biofizyka są istotnymi elementami rozwoju formacji intelektualnej nie tylko farmaceuty, ale także diagnosty laboratoryjnego lub dietetyka klinicznego. Przedmioty te znajdują ogromne zastosowanie praktyczne w opracowywaniu, analizie i stosowaniu innowacyjnych produktów leczniczych. Farmakokinetyka zaś, wraz z farmakoterapią i informacją o lekach stanowią podstawę praktycznego działania zawodowego farmaceuty w aptece, szpitalu i przemyśle farmaceutycznym. Jako zespół naukowców i dydaktyków, skupiamy się na fizycznych podstawach opisu świata, które są podstawą dla szerszych studiów biofizyki, nauk medycznych i nauk farmaceutycznych. Nasz doświadczony zespół badaczy i dydaktyków, blisko współpracujący ze sobą od roku 2013 – w którym poza farmaceutami naukowcami i farmaceutami praktykami znaleźli się specjaliści z takich dziedzin jak fizyka, chemia i biotechnologia - dostosowuje nauczany materiał do praktycznych potrzeb rozwijającego się zawodu farmaceuty zgodnie z wymogami ustawowymi aktualnych standardów nauczania. Uwzględniamy także standardy nauczania dla diagnostów laboratoryjnych oraz potrzeby dietetyków klinicznych. Nie bez znaczenia jest udział w naszym zespole farmaceutów klinicznych, co pozwala nam na rzeczową i praktyczną interpretację zjawisk świata materialnego na potrzeby interdyscyplinarnych publikacji naukowych w wysoko ocenianych czasopismach międzynarodowych, oraz na potrzeby wysoko kwalifikowanej dydaktyki akademickiej.

Jak w przypadku wielu jednostek naukowych, tak i w naszym oddziałuje na nas spuścizna tradycji naukowej. Pragnę tutaj wymienić prof. dr. hab. Aleksandra Kubisa, wieloletniego kierownika Katedry Farmacji Stosowanej, gorącego zwolennika stosowania metod fizykochemicznych w pracach badawczych farmacji naukowej, doc. dr Lesława Wendta, wrocławskiego farmaceuty - naukowca który zajmował się podstawami fizyko-chemicznymi farmacji galenowej, oraz prof. dr hab. Emila Ratajczaka i prof. dr. hab. Jerzego Jodkowskiego - wieloletnich szefów Katedry Chemii Fizycznej – pionierów metod badawczych: kinetycznych oraz in silico na potrzeby nauk farmaceutycznych.  

Serdecznie zapraszamy do współpracy - prof. dr hab. Witold Musiał

Serdecznie zapraszamy na zajęcia. Podstawowym źródłem informacji o przebiegu poszczególnych zajęć jest sylabus (https://sylabusy.umw.edu.pl/pl) oraz informacje zawarte w aktualnym Regulaminie Studiów , dostępnym na stronie internetowej naszej Uczelni (https://www.umw.edu.pl/pl/vademecum-dla-studenta-najwazniejsze-akty-prawne/regulamin-studiow). Obowiązujące harmonogramy zajęć są dostępne na stronie internetowej Wydziału Farmaceutycznego (https://www.umw.edu.pl/pl/kierunek-farmacja/plany-zajec). Materiały do wykładów umieszczane są w systemie Platformy e-Learningowej Uniwersytetu Medycznego (PLUM, https://plum.umw.edu.pl/- dla studentów analityki medycznej, dla studentów farmacji i pozostałych kierunków na Wydziale). Ponieważ rozpoczynamy nowy tryb udostępniania materiałów wykładowych - odpowiednie informacje zostaną przesłane starostom odpowiednich lat. Dodatkowe materiały zamieszczone na stronie internetowej Katedry i Zakładu Chemii Fizycznej i Biofizyki zawierają m.in. zakres wymaganego materiału, rozkład grup realizujących zajęcia w ramach istniejącego harmonogramu oraz regulaminy dot. poszczególnych zajęć. 

Prace dyplomowe w roku akademickim 2025/2026

Katedra i Zakład Chemii Fizycznej i Biofizyki serdecznie zaprasza zainteresowanych studentów do zgłaszania się ws. przygotowywania prac magisterskich - proces rekrutacji odbywa się przez Dziekanat Wydziału Farmaceutycznego, szczególnie zapraszamy uczestników Studenckiego Koła Naukowego Farmacji Fizycznej, które działa przy naszej jednostce. Równie serdecznie zapraszamy wszystkich zainteresowanych naukami farmaceutycznymi, którzy chcieliby dowiedzieć się jak można opracowywać, badać i oceniać jakość nowych nośników sybstancji leczniczych, a w przyszłości pracować np. w przemyśle farmaceutycznym lub w laboratoriach opracowujących innowacyjne leki.

Kierunek farmacja

1. Biofizyka - I rok
2. Chemia fizyczna - II rok
3. Farmakokinetyka 1 - II rok
4. Farmakoterapia i informacja o lekach 1 - III rok
5. Matematyka - I rok
6. Statystyka - I rok
7. Technologia informacyjna - I i II rok
8. Zajęcia fakultatywne
    

1. Chemia fizyczna - II rok
2. Biofizyka medyczna - I rok
3. Statystyka z elementami matematyki - I rok
4. Statystyka medyczna - V rok
5. Zajęcia fakultatywne

Kierunek dietetyka

1. Biochemia ogólna i żywienia z elementami biofizyki - I rok (1 stopień)
2. Technologia informacyjna - I rok (1 stopień)
3. Zajęcia fakultatywne

Tutaj zamieszczamy dodatkowe materiały zawierające m.in. zakres wymaganego materiału, rozkład grup realizujących zajęcia w ramach istniejącego harmonogramu oraz regulaminy dot. poszczególnych zajęć. 

Elementy chemii fizycznej dla studentów farmacji i analityki medycznej. Praca zbiorowa pod red. Witolda Musiała; aut. Berkowski R., Dryś A., Gasztych M., Gola A., Golonka I., Kobryń J., Kołodziejczyk W., Krause A., Musiał W., Szczygieł M. J. Twarda M., Urbaniak T., Wójcik-Pastuszka D.: Wrocław, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich, 2016

Wprowadzenie do podstaw fizyki i biofizyki dla studentów farmacji, analityki medycznej i dietetyki. Praca zbiorowa pod red. Witolda Musiała; aut. Berkowski R., Dryś A., Gasztych M., Gola A., Golonka I., Kobryń J., Kostrzębska A., Musiał W., Szczygieł M. J. Twarda M., Urbaniak T., Wójcik-Pastuszka D., Zapolski R.: Wrocław, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich, 2025 (wkrótce dostępny)

Wybrane tematy badawcze:

Badania nad innowacyjnymi mukoadhezyjnymi matami otrzymywanymi metodą elektroprzędzenia, przeznaczonymi do zwalczania Staphylococcus aureus w jamie nosowej.

Badania nad zastosowaniem wybranych strategii oceny kinetyki uwalniania substancji leczniczych z innowacyjnych preparatów na bazie beta-cyklodekstryn.

Serdecznie zapraszamy zainteresowanych studentów do dalszej współpracy badawczej  - prosimy o e-mail do sekretariatu:

beata.nankowska@umw.edu.pl

Wybrane tematy badawcze Katedry i Zakładu Chemii Fizycznej i Biofizyki.

1. Zastosowanie alkoholoamin jako związków umożliwiających oczyszczanie gruczołów łojowych i jednostek gruczołowo-włosowych z zalegającego łoju skórnego.
2. Zastosowanie polimerów anionowych jako nośników substancji leczniczych w postaci tabletek flotacyjnych.
3. Zastosowanie polimeryzacji strąceniowej bez emulgatorów (surfactant free precipitation polymerization, SFPP) do otrzymywania polimerów termowrażliwych jako nośników leków.
4. Modyfikacja nanosfer polimerowych oraz oceny interakcji molekularnych prowadzących do zmiany ich temperatury przemiany fazowej oraz średnicy hydrodynamicznej.
5. Badania wszczepów do stawów kolanowych jako nośników substancji leczniczych o działaniu przeciwbólowym i przeciwzapalnym.
6. Badania monowarstw Langmuirowskich z oligopeptydami o działaniu przeciwbakteryjnym.

Pracownie naukowe:

1. Pracownia Farmacji Fizycznej - badania odziaływań molekularnych w technologii postaci leku, syntezie i analizie leku; zastosowanie metod chemii fizycznej w naukach farmaceutycznych; współpraca z naukami chemicznymi.
2. Pracownia Biofizyki Medycznej - badania zjawisk i procesów biofizycznych w technologii postaci leku, syntezie i analizie leku; zastosowanie metod biofizyki w naukach farmaceutycznych; współpraca z naukami lekarskimi.
3. Pracownia Farmakokinetyki i Transportu Błonowego - badania kinetyki uwalniania i innych procesów transportu molekuł substancji leczniczej w procesach farmakokinetycznych; zastosowanie metod farmakokinetycznych w naukach farmaceutycznych; współpraca z przemysłem farmaceutycznym.
4. Pracownia Badań Preformulacyjnych w Farmacji - opracowywanie, ocena i analiza jakości nośników substancji leczniczych, synteza polimerowych nośników substancji leczniczych; współpraca z przemysłem farmaceutycznym.
5. Pracownia Cyfrowych Technik Obliczeniowych i Statystyki - statystyczne techniki obliczeniowe w naukach farmaceutycznych.
6. Laboratorium Komputerowe - modelowanie cyfrowe wybranych zjawisk istotnych dla badań i rozwoju produktów leczniczych.

Współpraca naukowa - międzynarodowa, wybór:

1. Instytut Chemii Makromolekularnej Czeskiej Akademii Nauk, Praga, Republika Czeska
2. Uniwersytet w Bristolu, Bristol, Wielka Brytania
3. Uniwersytet Pannoński, Veszprem, Węgry
4. Uniwersytet w Mariborze, Maribor, Słowenia
5. Uniwersytet w Hamburgu, Hamburg, Niemcy
6. Uniwersytet Rutgersa, New Jersey, USA
7. Uniwersytet w Cagliari, Cagliari, Włochy
8. Uniwersytet Techniczny w Dreźnie, Niemcy

Współpraca naukowa - krajowa, wybór:

1. Uniwersytet Wrocławski
2. Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
3. Politechnika Wrocławska
4. Centrum Badawczo-Rozwojowe Novasome, Wrocław
5. Uniwersytet Medyczny w Gdańsku
6. Uniwersytet Medyczny w Poznaniu
7. Śląski Uniwersytet Medyczny

Współpraca naukowa - uczelniana, wybór:

1. Uniwersyteckie Centrum Dermatologii Ogólnej i Onkologicznej
2. Katedra i Zakład Chirurgii Stomatologicznej
3. Katedra i Klinika Diabetologii, Nadciśnienia Tętniczego i Chorób Wewnętrznych
4. Katedra Biologii i Biotechnologii Farmaceutycznej
5. Katedra i Zakład Technologii Postaci Leku
6. Katedra i Zakład Dietetyki i Bromatologii
7. Pracownia Analizy Elementarnej i Badań Strukturalnych

Wybrana aparatura badawcza:

1. Skaningowa mikroskopia elektronowa z przystawką EDS.
2. Urządzenie do elektronanoprzędzenia.
3. Waga Langmuira z przystawką do zdejmowania monowarstw i tensjometrem.
4. Zestaw do wiskozymetrii rotacyjnej.
5. Zestaw do wiskozymetrii kapilarnej.
6. Zestaw do stalagmometrii.
7. Łaźnia do farmakopealnych badań uwalniania i oceny kinetyki uwalniania ze stałych i półstałych postaci leku.
8. Zestaw komór Franza do badań kinetyki uwalniania z preparatów dermatologicznych.
9. Tabletkarka.
10. Automatyczne mieszalniki recepturowe do półstałych postaci leku.
11. Refraktometr.
12. Wysokosprawna chromatografia cieczowa.
13. Reaktory do syntezy wolnorodnikowej polimerów.
14. Mikropskop stereoskopowy do wizualizacji postaci leku.

Wybrane publikacje:

[1] Wójcik-Pastuszka, D., Grabara, M., & Musiał, W. (2025). Assessment of Hydrogels for Intra-Articulate Application, Based on Sodium Hyaluronate Doped with Synthetic Polymers and Incorporated with Diclofenac Sodium. International Journal of Molecular Sciences, 26(15), 7631.

[2] Kobryń, J., Witkowska, A., Raszewski, B., Zięba, T., & Musiał, W. (2025). Modified starch as a new co-excipient in hydrophilic gels for prolonged drug delivery. Scientific Reports, 15(1), 19255.

[3] Kostrzębska, A., Junka, A., & Musiał, W. (2025). Synergy of Tetracyclines and Potassium Azeloyl Diglycinate (Azeloglycine) in Hydrogels: Evaluation of Stability, Antimicrobial Activity, and Physicochemical Properties. International Journal of Molecular Sciences, 26(11), 5239.

[4] Zapolski, R., Gasztych, M., Jastrząb-Miśkiewicz, B., Jankowska-Konsur, A., & Musiał, W. (2025). The Properties of the Monolayers of Sorbitan Lipids as Informative Factors on the Hydrophilic–Lipophilic Balance Value of Their Mixtures, Proposed for Dermatological Applications. Molecules, 30(8), 1841.

[5] Golonka, I., Łukasiewicz, I. W., Sebastiańczyk, A., Greber, K. E., Sawicki, W., & Musiał, W. (2025). The Role of Temperature and Subphase Components in Shaping Selected Physicochemical Properties of the Phosphatidylinositol Monolayer. International Journal of Molecular Sciences, 26(8), 3472.

[6] Prajzner, M., Twarda, M., & Musiał, W. (2025). The influence of selected polyoxyethylene glycols on the electrical conductivity of isosmotic and hyperosmotic natrium chloride solutions. Polimery w Medycynie, 55(1).

[7] Musiał, W., Caddeo, C., Jankowska-Konsur, A., Passiu, G., Urbaniak, T., Twarda, M., & Zalewski, A. (2024). Electrical conductivity as an informative factor of the properties of liposomal systems with naproxen sodium for transdermal application. Materials, 17(22), 5666.

[8] Urbaniak, T., Milasheuski, Y., & Musiał, W. (2024). Zero-Order Kinetics Release of Lamivudine from Layer-by-Layer Coated Macromolecular Prodrug Particles. International Journal of Molecular Sciences, 25(23), 12921.

[9] Gasztych, M., Malamis, A., & Musiał, W. (2024). The influence of initiators, particle size and composition on the electrokinetic potential of N-(Isopropyl) acrylamide derivatives. Polymers, 16(7), 907.

[10] Gola, A., Pietrańczyk, R., & Musiał, W. (2024). Synthesis and Physicochemical Properties of Thermally Sensitive Polymeric Derivatives of N-vinylcaprolactam. Polymers, 16(13), 1917.

[11] Hricovíni, M., Owens, R. J., Bak, A., Kozik, V., Musiał, W., Pierattelli, R., ... & Jampílek, J. (2022). Chemistry towards biology—Instruct: Snapshot. International Journal of Molecular Sciences, 23(23), 14815.

[12] Rudko, M., Urbaniak, T., & Musiał, W. (2021). Recent developments in ion-sensitive systems for pharmaceutical applications. Polymers, 13(10), 1641.

[13] Zięba, T., Wilczak, A., Kobryń, J., Musiał, W., Kapelko-Żeberska, M., Gryszkin, A., & Meisel, M. (2021). The annealing of acetylated potato starch with various substitution degrees. Molecules, 26(7), 2096.

[14] Krause, A., Kucharska, K., & Musiał, W. (2021). Influence of non-ionic, ionic and lipophilic polymers on the pH and conductivity of model ointments, creams and gels. Polymers in Medicine, 51(1), 25-32.

[15] Gola, A., Bernardi, A., Pasut, G., & Musiał, W. (2021). The Influence of Initiator Concentration on Selected Properties of Thermosensitive Poly (Acrylamide-co-2-Acrylamido-2-Methyl-1-Propanesulfonic Acid) Microparticles. Polymers, 13(7), 996.

[16] Lisik, A., Prescha, A., Cavlaz, L. E., Grajeta, H., & Musiał, W. (2018). The evaluation of alternative method of ferrous ions assessment in pharmaceutical preparations. Monatshefte für Chemie-Chemical Monthly, 149(5), 931-937.

[17] Pilch, E., & Musiał, W. (2018). Liposomes with an ethanol fraction as an application for drug delivery. International journal of molecular sciences, 19(12), 3806.

[18] Paduszyński, P., Krusiński, T., Han, T., & Musiał, W. (2016). Early stage of drug release non-classified in BCS influenced by coating excipients: hydroxypropyl methylcellulose and polyvinyl alcohol. Lat Am J Pharm, 35(1), 84-90.

[19] Musiał, W., Pluta, J., & Michálek, J. (2015). Thermosensitive microgels of poly-N-isopropylacrylamide for drug carriers—Practical approach to synthesis. Acta Pol. Pharm, 72, 409-422.

[20] Szewczyk, E., Karlowicz–Bodalska, K., Han, S., & Musial, W. (2014). Influence of liquid paraffin, white soft paraffin and initial hydration on viscosity of corticosteroid cream. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 13(8), 1233-1238.

Wybór realizowanych projektów badawczych:

2019-2020: Wpływ zróżnicowanej długości łańcucha glikolu polioksyetylowego jako komonomeru na fizykochemiczne właściwości termowrażliwych mikrosfer polimerowych przeznaczonych do kontrolowanego uwalniania leku przeciwnowotworowego 5-fluorouracylu, MINIATURA - 3.

2020-2021: Wpływ modyfikowanej struktury kwasu askorbinowego na jego właściwości fotoprotekcyjne w żelu hydrofilowym, MINIATURA – 4.

2020-2021: Wpływ oddziaływania jonowego i niejonowego polimeru hydrofilowego z kwasem hialuronowym na kinetykę uwalniania tego kwasu z bipolimerowych łożysk hydrożelowych przeznaczonych do wspomagania leczenia ran, MINIATURA - 4.

2020-2024: Mikrocząstki typu rdzeń-powłoka jako nośniki koniugowanej substancji leczniczej w terapiach chorób makrofago-zależnych - PRELUDIUM-33.

2024-2027: Kontrolowane czasowo oraz przestrzennie uwalnianie czynników wzrostu z kompozytowych rusztowań porowatych przeznaczonych do leczenia ran przewlekłych, SONATA-19.

2025:   Wpływ składu farmaceutycznego na trwałość probiotycznych układów dwufazowych stabilizowanych surfaktantem stosowanych w leczeniu dermatoz skórnych, MINIATURA - 8.

2017: Piotr Paduszyński - Krytyczne parametry procesu wytwarzania tabletek jako czynniki optymalizacji jakości produktu leczniczego.

2018: Monika Gasztych - Otrzymywanie i ocena termowrażliwego nośnika modelowej substancji leczniczej o działaniu przeciwzapalnym i przeciwbólowym.

2019: Ewa Pilch - Otrzymywanie oraz wybrane właściwości żeli hydrofilowych z frakcją liposomową z dobezylanem wapnia.

2019: Anna Lisik - Rozwój i walidacja metod analitycznych w badaniach kinetyki uwalniania związków wapnia i żelaza.

2020: Tomasz Urbaniak - Wytwarzanie mikronośników koniugowanych substancji leczniczych na potrzeby chorób makrofago-zależnych.

2024: Justyna Kobryń - Zastosowanie modyfikowanej strukturalnie skrobi jako substancji nośnikowej wybranych modelowych substancji leczniczych.

2025: Remigiusz Zapolski - Zastosowanie badań napięcia powierzchniowego oraz ciśnienia powierzchniowego w rozwoju nowych produktów leczniczych przeznaczonych do stosowania na powierzchni skóry.

2025: Agnieszka Kostrzębska - Trwałość fizykochemiczna i aktywność przeciwdrobnoustrojowa wybranych antybiotyków w układach aktywnie oddziałujących na modelowy łój skórny.

2027/2028: Zuzanna Podgórniak - Zastosowanie nanocząstek policyklodekstrynowych w powłokach polielektrolitowych dedykowanych do modyfikacji wszczepialnych urządzeń biomedycznych.

Wybrane wydarzenia realizowane przez Katedrę i Zakład Chemii Fizycznej i Biofizyki

2016-2017: realizacja międzynarodowej pracy magisterskiej stypendysty z Uniwersytetu w Padwie (Włochy) - „Synthesis and characterization of smart PAMPS nanostructures”.

2021-2022: realizacja międzynarodowej pracy magisterskiej stypendysty z Uniwersytetu w Cagliari (Włochy) - „Valutazione di liposomi con naprossene sodico in idrogel per applicazione topica”.

8.12.2023: organizacja międzynarodowej konferencji naukowej pt.: "Physical Chemistry and Biophysics for Pharmacy 2023".

26-27.09.2024: organizacja międzynarodowej konferencji naukowej pt.: "Physical Chemistry and Biophysics for Pharmacy 2024".

19-26.10.2024: udział nauczycieli akademickich z naszej jednostki w Kursie Farmakokinetyki (I) organizowanym przez Agencję Badań Medycznych oraz Warsaw Health Innovation Hub.

19.05.2025: realizacja warsztatów laboratoryjnych nt. pomiarów wiskozymetrycznych dla studentów farmacji z Uniwersytetu w Sofii, Bułgaria, we współpracy z Polskim Towarzystwem Studentów Farmacji.

9-27.06.2025: realizacja programu dydaktycznego wykładowego i laboratoryjnego„Methods in physical pharmacy: elements of R&D of innovative dermatological drugs“ w ramach programu Blended Intensive Program dla studentów zagranicznych z Czech, Irlandii, Litwy i Włoch.

26.06.2025: organizacja międzynarodowej konferencji naukowej pt.: “International Conference on Physicochemical Aspects of Formulation Science (ICPAFS 2025), Perspective of students, young researchers and advanced researchers”.

8-19.09.2025 - wizyta studyjna studentów farmacji z Uniwersytetu w Aleksandrii (Egipt) oraz Uniwersytetu w Heidelbergu (Niemcy) - we współpracy z Polskim Towarzystwem Studentów Farmacji  oraz IFSP.

20.09.2025 - realizacja warsztatów laboratoryjnych pt.: "Naukowiec chrobry w walce z drobnoustrojami" w ramach Dolnośląskiego Festiwalu Nauki dla uczniów klasy biologiczno-chemicznej XIV Liceum Ogólnokształcącego im. Polonii Belgijskiej we Wrocławiu.

20-27.09.2025: udział nauczycieli akademickich z naszej jednostki w Kursie Farmakokinetyki (II) organizowanym przez Agencję Badań Medycznych oraz Warsaw Health Innovation Hub.

4-5.12.2025: organizacja międzynarodowej konferencji naukowej pt.: "Physical Chemistry and Biophysics for Pharmacy 2025".