Napredna plazmonska vibroskopija na nivoju DNK molekul za nanomedicinske raziskave
Oznaka in naziv projekta
J2-4490 Napredna plazmonska vibroskopija na nivoju DNK molekul za nanomedicinske raziskave
J2-4490 Advanced DNA-scale Plasmonic Vibroscopy for Nanomedicine Research
Logotipi ARRS in drugih sofinancerjev
Projektna skupina
Vodja projekta: Vasyl Shvalya
Sodelujoče raziskovalne organizacije:
JAFRAL d.o.o.
Sestava projektne skupine:
IJS: dr. Vasyl Shvalya, prof. dr. Uroš Cvelbar, doc. dr. Janez Zavašnik, doc. dr. Martina Modic, dr. Nataša Hojnik, mag. Damjan Vengust, Martin Košiček
JAFRAL d.o.o.: dr. Franc Smrekar
Vsebinski opis projekta
Boljša prihodnost medicinskih pripomočkov nove generacije je tesno povezana s tehnološkim napredkom naravoslovja. Zato je hitra rast visokonatančnih elektronskih analitičnih naprav na vseh področjih zdravstvenih aplikacij povečala povpraševanje po novih, prelomnih konceptih in pristopih za nanobiotehnologijo, proizvodnjo DNK cepiv, razvoj genske terapije in nanomedicino na splošno. Potreba po visokokakovostnih vhodnih podatkih in trdne zahteve po vsestranskosti, preprostosti, občutljivosti, hitrosti in učinkovitosti metode so povečale zanimanje za izboljšanje elektronskih, magnetnih in optičnih tehnik zaznavanja. Trenutne komercializirane metode ne razkrivajo velikih pričakovanj za reševanje teh izzivov v celoti. Vendar pa nanoplazmonika obljublja radikalno izboljšanje spektroskopsko vodenih optičnih analitičnih sistemov za sondiranje nevarnih patogenov (bakterije, virusi) na nanoskali, spremljanje celičnega okolja, pregled odpornosti na antibiotike, diagnostiko raka, strukturo biomakromolekul in raziskave kakovosti, cepivo na osnovi genov. raziskave, procesi mutacije DNK itd. Projekt Da Vinci predlaga nove, inovativne dodatke za zaznavanje, ki omogočajo naprednemu orodju za Ramanovo vibroskopijo, da se spopade z nastajajočimi analitičnimi izzivi biotehnologije in nanomedicine za reševanje obstoječih izzivov. Trenutne praktične omejitve Ramanove tehnike bodo premagane z uvedbo novih tipov lokaliziranih površinskih plazmonskih resonančnih nanosenzorjev, za katere se pričakuje, da bodo povečali učinkovitost sipanja in povečali občutljivost pri odkrivanju bioloških makromolekul za več vrst velikosti. Pričakuje se, da bodo rezultati generični in zlahka prevedeni na druga področja raziskav, kot so inženiring novih analitičnih sistemov za odkrivanje strupenih kemičnih metabolitov (mikotoksini), substanc za vojno uporabo (eksplozivi, spremljanje živčnih plinov) in inšpekcijski pregled kakovosti hrane (označevalci prisotnosti pesticidov in insekticidi na ravni ppb). Ne nazadnje bo Da Vinci vodil k nadaljnjemu razvoju sodelavcev projekta, do izjemne odličnosti v znanosti o plazmoničnih senzorjih nove generacije.
Faze projekta in opis njihove realizacije
1. Faza Specifikacija, cilji, metode, standardi; tukaj se bo najprej opravilo terensko raziskavo, razvoj in optimizacija tehnik sinteze za nadaljnje načrtovanje nanoplazmonike.
2. Faza Raziskava in razvoj platform za detekcijo; natačno nanotekturiranje in razvoj platform za zaznavanje z visokim razmerjem med površino in prostornino.
3. Faza Raziskave in razvoj: senzorji za biološke vzorce, prilagoditev in ublažitev opaženih pomanjkljivosti za izboljšanje karakterizacije analitov.
4. Faza Desiminacija, komunikacija, izkoriščanje, management; ustrezno vodenje skozi celotno trajanje projekta.