Institutul de Cercetari Interdisciplinare in Bio-nano-stiinte al UBB a finalizat de curand un proiect numit uzual „Nanobiofun”, in care s-au facut primii pasi spre un nou tip de tratament pentru tratarea cancerului pe baza exploatarii unor proprietati fizico-chimice pe nanoparticule de aur si argint pur biofunctionalizatesi marcate cu molecule fotosenzitive. Aceleasi studii urmaresc si obiective ca poducerea de nanosenzori pentru detectia de biomarkeri (substante care certifica prezenta tumorilor – n.red.) si diferiti contaminanti din mediu.
Ceea ce defineste cercetarile Centrului de Nanobiofotonica si Microscopie Laser din cadrul institutului Universitatii „Babes-Bolyai” (UBB) este tematica interdisciplinara a cercetarii care aimplicat colaborarea efectiva a fizicienilor, biologilor si chimistilor, potrivit prof. dr Simion Astilean, directorul centrului.
Este unul din proiectele incheiate recent de institutie in cadrul unuia dintre cele mai mari proiecte de cercetare din Romania, in cadrul Planului National de Cercetare, Dezvoltare și Inovare (PNCDI)la sectiunea „Proiecte complexede Cercetare Exploratorie” pentru perioada 2007-2013.
“Noi aici elaboram o noua metoda pentru tratarea cancerului, bazata pe nanoparticule de aur pur si celule fotoreactive. Noi, ca fizicieni, producem si carecterizam aceste particule, iar biologii le studiaza efectele asupra celulei, urmarind gradul de toxicitate asupra celulei, si capacitatea lor de a distruge celulele maligne”, explica Astilean.
O alta zona abordata in cadrul aceluiasi proiect este cea a producerii de nanosenzori pentru detectia de biomarkeri si contaminanti din mediu. S-au mai facut cercetari fundamentale pentru intelegerea unor mecanisme moleculare de amplificare a fluorescentei.
Proiectul se mai numeste si „Nanobiofun”, prescurtarea de la Nanoparticule biofunctionale pentru dezvoltarea unor noi metode de imagistica, senzoristica, diagnostic si terapie moleculara in medii biologice. Acesta a intrat competentele a 8 centre de cercetare din fizica, chimie si biologie, in scopul de a dezvolta metode inovative de senzoristica, imagistica, diagnostic si terapie in sisteme biologice, bazate pe nanoparticulele (NP) de metale nobile, prin combinarea proprietatilor lor fizice unice cu particularitatile chimice si accesibilitatea biofunctionalizarii.
In termeni de specialitate, obiectivele stiintifice cheie ale proiectului urmaresc inzestrarea unui nano-obiect artificial cu o functie relevanta in medii biologice si fabricarea de nano-obiecte capabile sa transfere/induca un semnal fizic unei entitati biologice pentru a sonda in structura sau proprietatile acesteia.
“In mod specific, proiectul isi propune sa exploateze nanoparticulele in calitate de reporteri si markeri optici pentru celule, precum si ca agenti fototermici pentru terapia cancerului. Un rezultat notabil al acestui proiect va fi demonstrarea unei metode originale in terapia cancerului bazata pe efectul de hipertermie indusa in urma iradierii laser a nanoparticulelor in banda lor plasmonica. Proiectul a investigat efectele nanoparticulelor de aur bioconjugate asupra diferitelor culturi de celule normale sau tumorale. O alta realizare importanta a acestui proiect a fost producerea de substrate nanostructurate prin metode destul de ieftine, ultra senzitive, reproductibile si stabile pentru spectroscopia Raman amplificata de suprafata si senzori electrochimici. Pe langa atingerea obiectivelor stiintifice, training-ul si educatia stiintifica au fost rezultate cheie ale acestui proiect”, se arata pe site-ul proiectului.
Simion Astilean lucreaza in domeniul nonoparticulelor de mai bine de 12 ani.
“Domeniul nanotehnologiilor si in particular a utilizarii nanoparticulelor plasmonice a prins avant in ultimii 10- 15 ani si noi am fost “activi” in domeniu tot cam de atunci. Aceste nanoparticule pot fi utilizate in multe domenii, nu numai in medicina – unde se vorbeste tot mai mult de nanomedicina – dar si in alte domenii tehnice, captarea mai eficienta a energiei solare, miniaturizarea dispozitivelor fotonice, calculatoare, energetica, siguranta alimentara (detectia rapida a unor substante periculoase aflate in cantitate extrem de redusa incat medodele curente de analiza nu le pot detecta).“Cu siguranta, cu proiectul nostru s-a facut un pas in fata in acest domeniu. Am inserat nanoparticule in celule, am demonstrat ca sunt biocompatibiledar pot fi proiectate inteligent, astfel incat sa distruga celula tumorala. Acum cautam cateva directii concrete sa mergem mai departe. Depunem mereu proiecte. Pana acum, am rezolvat aspecte mai generale, de laborator, acum vrem sa mergem mai precis, mai tintit pe aplicatii. A fost un proiect de cercetari exploratorii, am explorat capacitatea unor nanoparticulede a putea fi utilizate in medicina si tehnologie. In continuare, vrem sa le demonstram aplicabilitateain aplicatii reale, ceea ce inseamna sa gasim parteneri care sa utilizeze produsele noastre de exemplu. Incercam sa ne adresam, de pilda, unor anumite tipuri de cancer, cum ar fi cel pulmonar, ovarian, de prostata”, a explicat profesorul.
Informatii suplimentare aici
Cu alte cuvinte, specialistii clujeni au lucrat la intelegerea unor fenomene si mecanisme care permit trecerea de la faza de laborator la faza de tehnologie, potrivit lui Cosmin Farcau, cercetator stiintific in cadrul institutului.
“Acum incercam sa facem aplicatii, cautam parteneri in randul companiilor. Aceste nanoparticule si nanostructuri mai pot, de exemplu, sa detecteze substante prezente in cantitati infime in alimente, cum a fost cazul mediatizat al melaninei prezente in alimente produse in China”, a precizat Farcau.
Proiectul a avut loc pe parcursul a trei ani, a avut initial un buget de 1,4 milioane de euro, repartizati catre cele 8 parti implicate.
Intre rezultate, s-au numarat si 4 conferinte invitate, 208 citari in articole de specialitate, angajarea unui numar de 58 de tineri studenti masteranzi (17 dintre care 7 au devenit doctoranzi), doctoranzi (22 dintre care 7 au sustinut tezele de doctorat) si 19 post-doc, finalizarea unui numar de 8 teze de doctorat, pe tematica proiectului sau organizarea a doua workshopuri tematice.
In perspectiva, se doreste dezvoltarea unor noi metode de imagistica celulara, producerea de noi clase de agenti antibacterieni pe baza de nanoparticule si elaborarea de noi nanostructuri/nanoparticule in vederea trasportului de medicamente la tinta.
Dotarile institutului clujean sunt “de varf, in asa-zisul Top 10 la nivel international, unele sunt unice in Romania”, potrivit lui Simion Simon, directorul institutului.
“ Problema institutului si a cercetarii romanesti in general este ca nu sunt resurse pe masura ambitiilor. Nu poti face cercetare doar cu dotari performante, fara sa ai oameni de valoare. Ne afecteaza foarte mult aceasta migrare a creierelor. Cu cat investim mai mult in tineri si devin mai pregatiti, cu atat tentatia de a pleca afara va fi mai mare. Institutul dispune de oameni de valoare, dar daca nu ii sprijinim, ei vor pleca, fiecare e curtat de diverse structuri”, a atras atentia Simon.