6 projektów zwycięskich w konkursie Young PW II zostało złożonych przez pracowników CEZAMAT PW. Łącznie do finansowania skierowano 56 projektów.

Autorami projektów skierowanych do finansowania są: mgr inż. Marcin Drozd, dr inż. Łucja Dybowska-Sarapuk, dr Michalina Kazek, mgr inż. Marcin Lelit, dr inż. Sandra Lepak-Kuc, dr inż. Paulina Trzaskowska.

Gratulujemy nagrodzonym wszystkim autorom!

 

---

 

dr inż. Marcin Drozd (Dział Diagnostyki Medycznej), Bezkontaktowy, uniwersalny moduł do wspomaganej kawitacyjnie, nieenzymatycznej immmunodetekcji biomarkerów serologicznych z wykorzystaniem biokoniugatów nanosorbentów magneto-katalitycznych

Nanocząstki magnetyczne, dzięki możliwości ich łatwej separacji w polu magnetycznym, znajdują komercyjne zastosowanie jako nanosorbenty do izolacji DNA czy białek. Modyfikacja powierzchni warstwą katalityczną i przeciwciałami pozwala również na ich wykorzystanie w testach diagnostycznych typu ELISA. Testy takie oferują bardzo dobre parametry analityczne, jednak ich rozwój i miniaturyzacja napotyka obecnie na ograniczenia. Najważniejszym z nich jest brak dedykowanych narzędzi do dyspersji nanocząstek zgromadzonych w postaci warstwy po separacji magnetycznej. Proces taki umożliwia im odzyskanie pierwotnych własności. Naszym celem będzie opracowanie uniwersalnego modułu kompatybilnego z nowoczesnymi systemami mikrofluidycznymi, który umożliwi rozproszenie cząstek po separacji magnetycznej tak, aby mogły być one wykorzystane jako znaczniki w teście bioanalitycznym do wykrywania przeciwciał przeciwko H. pylori. Moduł będzie wykorzystywać falę akustyczną (ultradźwięki) i będzie mógł stać się uniwersalnym elementem czytnika kaset diagnostycznych. Wierzymy, że przeprowadzone badania mogą potencjalnie zapewnić użyteczne rozwiązanie dla nowoczesnej immunodiagnostyki.

 

dr inż. Łucja Dybowska-Sarapuk (Dział Elektroniki Drukowanej, Tekstroniki i Montażu), Badanie wpływu geometrii przewodzących mikrowzorów grafenowych wykonywanych techniką druku strumieniowego na wzrost i zachowanie komórek neuralnych

W projekcie technikami elektroniki drukowanej drukowane i badane będą specjalnie zaprojektowane, biozgodne wzory węglowe (grafenowe), które będą stymulować komórki neuronalne do wzrostu. Wzory będą przewodziły prąd, dzięki czemu możliwe jest dodatkowo zastosowanie stymulacji prądem elektrycznym. Komórki neuralne bardzo trudno zmotywować do wzrostu dlatego wciąż zmagamy się z problemami regeneracji nerwu wzrokowego czy przerwanego rdzenia kręgowego. W przyszłości badania w grancie mogą poskutkować rozwojem medycyny w kontekście regeneracji uszkodzonych nerwów.

 

dr Michalina Kazek (Dział Mikrobiologii, Genetyki Molekularnej i Genomiki), Opracowanie metody hodowli organoidów w celu ich potencjalnego wykorzystania w przewidywaniu skuteczności chemioterapii i immunoterapii podczas leczenia nowotworów płuc

Organoidy nowotworowe można pozyskać w dwojaki sposób 1. wyhodować z tkanki zmienionej nowotworowo pobranej bezpośrednio od pacjenta (patient-derived tumor organoids – PDTOs) lub 2. z wykorzystaniem zdrowych tkanek, które są poddawane następnie manipulacjom genetycznym. Modele organoidowe, wyhodowane z komórek guza nowotworowego pobranych indywidualnie od każdego z pacjentów mogą posłużyć w przewidywaniu, jak ich nowotwór może zareagować na leki stosowane w chemioterapii, jest to niezwykle interesujące z punktu widzenia rozwoju medycyny spersonalizowanej. Co więcej technologia ta stanowi podwaliny poznania międzyosobniczej heterogeniczności nowotworów wśród pacjentów, co oferuje doskonałe możliwości badawcze, m.in. do badania spektrum odpowiedzi i oporności na leki w różnych podtypach molekularnych.

Niniejszy projekt zakłada nawiązanie współpracy i wymianę wiedzy pomiędzy wiodącymi ośrodkami z polski i za granicy, z zakresu nowotworów i hodowli organoidów nowotworowych. Następnie wiedza ta w praktyczny sposób zostanie wykorzystana i przeniesiona do warunków laboratoryjnych w celu opracowania najskuteczniejszej metody hodowli płucnych PDTOs. W dalszej kolejności zostaną przeprowadzone wstępne badania pilotażowe polegające na hodowli nowotworowych organoidów płucnych w celu ich potencjalnego wykorzystania w przewidywaniu skuteczności chemioterapii i immunoterapii podczas leczenia pacjentów.

 

mgr inż. Marcin Lelit (Dział Inteligentnych Systemów Półprzewodnikowych), Rozwój zaawansowanych zintegrowanych elementów fotonicznych do zastosowań w układach sensorycznych

Celem projektu jest stworzenie i przetestowanie nowych, bardziej czułych i selektywnych czujników fotonicznych. Projekt ten jest częścią szerzej zakrojonych badań nad rozwojem platformy fotonicznej azotku krzemu, realizowanych na Politechnice Warszawskiej. W klasycznych światłowodach większość energii jest przenoszona we wnętrzu rdzenia. Naszym zadaniem jest opracowanie tak zwanych światłowodów podfalowych i innych podfalowych elementów fotonicznych. W których znaczna część energii propaguje się na zewnątrz rdzenia. Dzięki temu możemy łatwiej wpływać na właściwości transmisyjne takiego światłowodu np. przez zanurzenie układu w roztworze zawierającym substancję, którą chcielibyśmy wykryć. Wykorzystanie fotoniki scalonej pozwoli nam na zbudowanie kompaktowego układu, który w przyszłości może stanowić podstawę do stworzenia np. szybszych, tańszych i czulszych testów diagnostycznych.

 

dr inż. Sandra Lepak-Kuc (Dział Elektroniki Drukowanej, Tekstroniki i Montażu), Cytozgodne struktury kompozytowe na bazie przewodzących nanokompozytów węglowych, drukowane na ekologicznych podłożach do wytwarzania biosensorów

Projekt ukierunkowany jest na wytworzenie ekologicznych i w pełni recyklingowalnych warstw kompozytowych dedykowanych aplikacji w strukturach elektroniki drukowanej, na przykład w biosensorach, przede wszystkim elektrodach EKG. Planowane są badania materiałów kompozytowych na bazie różnych przewodzących nanokompozytów węglowych oraz matrycy z materiałów ekologicznych takich jak chitosan czy alginat sodu. Planowane są testy druku na różnych podłożach ekologicznych takich jak różnego rodzaju materiały papierowe czy skrobiowe. Prowadzone będą badania parametrów reologicznych i drukowalności poszczególnych materiałów na testowanych podłożach. Planowane są testy cytozgodności otrzymanych struktur. Tematyka projektu wpisuje się w trendy pro-ekologiczne oraz zrównoważonego rozwoju. Powstałe struktury w przyszłości mogłyby zastąpić aktualnie stosowane, nie biodegradowalne, np. jednorazowe elektrody EKG. Planowana jest współpraca międzynarodowa i międzywydziałowa polegająca na testowaniu innowacyjnych podłoży ekologicznych, wytwarzanych w różnych jednostkach.

 

dr inż. Paulina Trzaskowska (Dział Biotechnologii Medycznej), Szybka endotelializacja magnetycznej i niemagnetycznej stali nierdzewnej przy zastosowaniu komórek HUVEC zawierających superparamagnetyczne nanocząstki z tlenku żelaza 

Projekt dotyczy zbadania skuteczności procesu szybkiej endotelializacji na powierzchni stali magnetycznej i niemagnetycznej z użyciem komórek HUVEC załadowanych nanocząstkami superparamagnetycznymi (SPION), ze szczególnym uwzględnieniem wpływu chropowatości uzyskanej dzięki różnym metodom przygotowania powierzchni stali. Endotelializacja materiałów polega na wprowadzaniu na powierzchnię komórek śródbłonka, występujących naturalnie wewnątrz naczyń krwionośnych. Jak najszybsze uzyskanie stabilnej i metabolicznie aktywnej warstwy śródbłonka na materiale implantacyjnym, takim jak np. stent, jest drogą do uzyskania homeostazy w okolicy implantu i powstrzymania ryzyka powstawiania skrzepów lub restenozy. W niniejszym projekcie zastosowane zostaną próbki stali magnetycznej
i niemagnetycznej bez żadnej dodatkowej powłoki polimerowej, co jest kierunkiem bardzo obiecującym ze względu na problemy kliniczne powodowane przez powłoki.

Zakładane jest, że komórki zawierające nanocząstki magnetyczne ulegną w krótkim czasie przyciągnięciu do stali wytwarzającej pole magnetyczne. Przeanalizowany zostanie wpływ pola magnetycznego oraz chropowatości powierzchni na osadzanie się HUVEC zawierających SPION w hodowli statycznej i przepływowej. Skuteczność endotelializacji zostanie wyznaczona poprzez mikroskopię fluorescencyjną/konfokalną/elektronową. Zostaną wybarwione fluorescencyjnie markery adhezji śródbłonka – FAK i CD31. Porównana zostanie endotelializacja powierzchni stali magnetycznej i niemagnetycznej o różnej chropowatości. Sprawdzony zostanie również wpływ chropowatości na trombogenność materiałów stalowych poprzez analizę osadzania się i aktywacji płytek krwi.

 

Źródło: https://badawcza.pw.edu.pl/Konkursy/Wyniki-konkursow/2024/Wyniki-konkursu-YOUNG-PW-II-aktualizacja