Bioimplanty dla potrzeb leczenia ubytków tkanki kostnej u chorych

Spis treści3 CLA – biotechnologiczny, kierowany lek przeciwnowotworowy ................................................................................... 6

Śląska BIO-FARMA. Centrum Biotechnologii, Bioinżynierii i Bioinformatyki ..................................................................................................................... 8

Małopolskie Centrum Biotechnologii (MCB) ..................................................................10

Bioimplanty dla potrzeb leczenia ubytków tkanki kostnej u chorych onkologicznych ................................................................................................12

Technologia otrzymywania biodegradowalnych poliestrów z wykorzystaniem surowców odnawialnych ..................................................................14

Centrum Biotechnologii produktów leczniczych. Pakiet innowacyjnych biofarmaceutyków dla terapii i profilaktyki ludzi i zwierząt ....................................................................................................................16

Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie – Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń diagnostyki molekularnej opartych o nowe polskie przyrządy półprzewodnikowe ..........................................................................................18

Bio-Centrum – Zwierzę, żywność i człowiek ..................................................................20Spis

treś

ci

Szanowni Państwo,

Z prawdziwą przyjemnością oddaję w Pań stwa ręce Katalog Projektów

Biotechnologicznych. Jest to publikacja, dzięki której będą mieli Państwo okazję zapoznać się z projektami dofinansowanymi ze środków Funduszy Strukturalnych w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, dla którego Narodowe Centrum Badań i Rozwoju pełni rolę Instytucji Pośredniczącej.

Udział Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w konferencji BIO INTER

NATIONAL CONVENTION 2012 jest niepowtarzalną okazją nie tylko do zaprezentowania potencjału polskiej nauki mię dzynarodowym środowiskom, ale również do promocji Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, jako instrumentu Unii Europejskiej w zakresie podniesienia konkurencyjności regionów, państw, a także całej Wspólnoty.

Biotechnologiczny lek kierowany, bioimplanty do leczenia ubytków kostnych

oraz biodegradowalne poliestry otrzymywane z surowców wtórnych to zaledwie początek długiej listy zastosowań produktów biotechnologicznych. W nowych, unikatowych w skali światowej specjalistycznych laboratoriach polscy naukowcy prowadzą badania m.in. w zakresie hodowli komórek skóry dla celów terapeutycznych oraz hodowli wirusów i bakterii.

Opracowują technologie i urządzenia diagnostyczne pozwalające wykorzystywać cząstki w skali nano.

Rozwiązania z zakresu biotechnologii przedstawione w niniejszej publikacji to

jedynie część szerokiej gamy projektów realizowanych dzięki wsparciu PO IG. Jest ich w istocie o wiele więcej, a ich wyniki, uzyskane dzięki unijnemu wsparciu, w sposób trwały zmieniają obraz współczesnej Polski. Unijne wsparcie dla najważniejszych sektorów gospodarki to szansa dla nowych pokoleń na pewną przyszłość.

Zachęcając Państwa do lektury katalogu, wyrażam nadzieję, że zaprezen

towane na jego kartach przykłady in no wa cyjnych rozwiązań sektora biotechnologicznego zachęcą środowiska naukowe i przedsiębiorców do intensyfikacji współpracy i dialogu, którego efektem będzie nasza wspólna, lepsza przyszłość.

Z poważaniem,

Prof. Krzysztof Jan KurzydłowskiDyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju

Słowo wstępu

Wygrać z nowotworem! – to marzenie niejednego badacza. Być może

ziści się w przypadku naukowców zaangażowanych w projekt ONCO 3CLA.

Prace nad projektem prowadzi – po wołana przez firmę Adamed – Platforma

Onkologiczna, do której należą publiczne jednostki naukowe specjalizujące się w tym obszarze badań. Cel to opracowanie kierowanej terapii przeciwnowotworowej nowego typu, która będzie miała wysoką efektywność dla wielu rodzajów nowotworów, zwłaszcza tych bardzo trud

nych w leczeniu. Będzie to przy tym tzw. terapia celowana, w której cząsteczka terapeutyczna jest kierowana do miejsca występowania nowotworu i niszczy tylko komórki nowotworowe, oszczędzając zdro we tkanki organizmu.

Lek opiera się na nośniku w postaci modyfikowanego, naturalnie

występującego w ludzkim organizmie białka, które odpo wiada za naprowadzanie i dokowanie całej molekuły biotechnologicznej do komórek nowotworowych. Jeżeli projekt się powiedzie i z Polski wyjdzie biotechnologiczny, innowacyjny, w pełni oryginalny lek przeciwnowotwo rowy, to będzie bardzo ważny moment dla rozwoju nauk farmaceutycznych i pol skiego przemysłu farmaceutycznego – mówi dr Jerzy Pieczykolan, kierownik projektu z fir my Adamed. – Pokażemy, że w Polsce naprawdę stać nas na tworzenie produktów na najwyższym światowym poziomie, na kreowanie trendów, a nie jedynie podążanie za nimi.

Dziś projekt znajduje się w fazie przedklinicznej. Badacze dysponują

pakietem kilkunastu molekuł o bardzo obiecujących właściwościach. – Kilka z nich prezentuje wybitną aktywność in vivo na modelach zwierzęcych będących odpowiednikami występujących u ludzi: niedrobnokomórkowego raka płuc i nowotworu trzustki – wyjaśnia Jerzy Pieczykolan. – To nowotwory szczególnie zjadliwe,

przy których rokowania dla pacjentów są słabe.

Badacze monitorują konkurencję. Stąd wiedzą na przykład, że jedna

z japońskich firm farmaceutycznych rozwija przeciwciało monoklonalne kie rowane wobec tych samych receptorów, co wykorzystywany przez Adamed nośnik białkowy. – Nasza cząsteczka w przypadku badań na modelu zwierzęcym nowotworu jelita grubego prowadzi jednak do całkowitej remisji guza, podczas gdy molekuła konkurencyjna jedynie ogranicza jego rozmiar i to w dość umiarkowanym stopniu – dodaje Jerzy Pieczykolan.

Uzyskane dofinansowanie w ca ło ści zostało przeznaczone na rea li

zację procesu badawczego. Z do tacji nie zakupio no aparatury badawczej, ponieważ firma przed rozpoczęciem projektu wyposażyła laboratoria z własnych środków. Znacz ną część z otrzymanych 31 mln zł przeznaczono na badania wykonywane przez współ pracujące jednostki naukowe.

Cel: rak

Pełna nazwa projektu: „3 CLA biotechnologiczny, kierowany lek przeciwnowotworowy”

Beneficjent: Adamed Sp. z o.o.

Wartość projektu: 88 686 702,33 zł

Okres realizacji: od 20081022 do 20151031

Obszar wsparcia: Działanie 1.4 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

6 7

Sieć unikatowych laboratoriów, szkolenie pracowników naukowych oraz

dostęp do nowoczesnych pracowni dla dyplomantów z kierunków biotechnologicznych i medycznych – to wszystko ma pomóc polskim biotechnologom, lekarzom, bioinżynierom czy bioinformatykom wejść do światowej czołówki.

Nasi badacze mają szansę stać się partnerami dla ośrodków zagranicznych

oraz aplikować o granty na multidyscyplinarne projekty badawcze. Trzeba tylko zapewnić im dostęp do laboratoriów i sprzętu na światowym poziomie. Taka filozofia przyświecała konsorcjum utworzonemu przez Politechnikę Śląską,

Centrum Onkologii – Instytut O/Gliwice, Śląski Uniwersytet Medyczny oraz Uniwersytet Śląski. Założono je z myślą o pozyskaniu środków finansowych na realizację wspólnych projektów inwestycyjnych i badawczych. W ten sposób narodził się projekt „Śląska BIOFARMA. Centrum Biotechnologii, Bioinżynierii i Bioinformatyki”.

Dzięki pozyskanemu dofinansowaniu w południowym regionie Polski pow

staje sieć zintegrowanych i ściśle współpracujących na styku biotechnologii, medycyny, bioinżynierii i bioinformatyki, czternastu specjalistycznych laboratoriów badawczych. Laboratoria są wyposażane w wysokospecjalistyczny sprzęt. Prze

prowadzono również inwestycje budowlane. Łączne wydatki projektu wynoszą 89.840.000,00 zł brutto, w tym 74.607.604,04 zł to wydatki na zakup aparatury z oprzyrządowaniem i oprogramowaniem. W ramach projektu współpracuje 86 profesorów i liczne grono adiunktów.

Jakie możliwości otwiera „Śląska BIOFARMA” przed polskimi jednostkami

badawczymi?Stworzone w ramach projektu laboratoria, wyposażone we współczesne narzędzia genomiki i proteomiki, umożliwiają nowatorskie badania nad molekularnym podłożem chorób nowotworowych nakierowane na opracowanie nowych metod diagnosty cznych i terapeutycznych.Laboratorium Analiz Genetycznych wyposażone m.in. w nowoczesne analizatory kwasów nukleinowych stwarza możliwość badań z zakresu genomiki, transkryptomiki i epigenomiki.Współpraca z bioinformatykami umożliwia badanie procesów biologicznych na pozio mie programów genetycznych w ko

mór kach, w tym

ma cierzystych, dla potrzeb medycyny regeneracyjnej. Doposażone w ramach BIOFARMY, unikatowe w skali kraju, Laboratorium Badania Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych realizuje prace nad nową generacją biomateriałów, wytwarzanych przy wykorzy staniu nanotechnologii i nowoczesnych technologii warstw wierzchnich o wysokiej biotolerancji, stosowanych na implanty, ele menty aparatury medycznej i instrumenty chirurgiczne. Wyposażenie Laboratorium Modelowania Tkanek umożliwia z kolei badania z wykorzystaniem materiałów inżynierskich inspirowanych zjawiskami biologicznymi i współpracujących z tkanką biologiczną. Specjalistyczne oprogramowanie pozwala na modelowanie zabiegów medycznych, oszacowanie wpływu implantacji na organizm ludzki czy określenie wpływu czynników zewnętrznych na tkankę ludzką (np. modelowanie oparzeń).

A to tylko wybrane przykłady z wielu działań, w których mieszczą się rów

nież badania dotyczące analiz chemicznych, inżynierii genetycznej, genetyki molekularnej, cytogenetyki, spektroskopii elektronowej, immunologii molekularnej czy terapii doświadczalnej.

Biotechnologia na światowym poziomie

Pełna nazwa projektu: „Śląska BIOFARMA. Centrum Biotechnologii, Bioinżynierii i Bioinformatyki”

Beneficjent: Politechnika Śląska




8 9

Nauka i gospodarka – jak je połączyć? Jak sprawić, by przemysł, medycyna,

farmakologia korzystały z najnowszych osiągnięć biotechnologii? Wdrażanie myśli naukowej do praktycznych zastosowań to główny cel projektu „Małopolskie Centrum Biotechnologii (MCB)”.

Uniwersytet Jagielloński i Akademia Rolnicza w Krakowie podjęły się stworze

nia wspólnego ośrodka, zcentralizowanego parku naukowobadawczorozwojowego zacieśniającego współpracę między sferą badawczorozwojową a gospodarką. Projekt skierowany jest do trzech grup odbiorców. Otwarcie możliwości współpracy

i komercjalizacji badań to odpowiedź na potrzeby przedsiębiorców. Naukowcy skorzy stają przez stworzenie warunków pracy na wysokiej klasy aparaturze bada wczej. Trzecim beneficjantem będą pacjenci, bo uzyskają możliwość przeprowadzenia różno rodnych badań.

Małopolskie Centrum Biotechnologii będzie tworzyć sześć ośrodków o zró

żni cowanych tematykach badawczych: bio te chno logia, bezpieczeństwo żywności, ge no mika, nutrigenomika oraz bioinformatyka. Unijna dotacja pozwoli wyposażyć laboratoria tak, by można było w nich prowadzić badania w nowych obszarach

Praktyczne korzyści z nauki

Pełna nazwa projektu: „Małopolskie Centrum Biotechnologii (MCB)”

Beneficjent: Uniwersytet Jagielloński




10 11

nauki, które do tej pory były niedostępne. Dzięki temu będzie można m.in. zająć się pracami nad technologiami neuroadaptowalnymi czy opracowywać nowo czesne metody bioremediacji uwzględniające zastosowanie mikroorganizmów glebowych. Działalność Małopolskiego Cen trum Biotechnologii przyczyni się do zwię ksze nia wykorzystania efektów prac B+R w przedsiębiorstwach. Pracownie i laboratoria będą prowadzić badania, z któ rych skorzysta przemysł farmaceutyczny czy biotechnologiczny. Także firmy zajmujące się przetwórstwem żywności, medycyną czy ochroną zdrowia znajdą tu fachowego partnera. Warto też wspomnieć, że powstający w ramach projektu Ośrodek Badań Genetycznych i Nutrigenomiki stanie się filarem europejskiej sieci doskonałości ds. nutrigenomiki. – Za uzyskane pieniądze dokonujemy dwóch modernizacji: pracowni hodowli komórek oraz szklarni, które znajdują się na terenie Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii UJ – mówi Justyna Supeł, kierownik projektu. – Do tego budujemy centrum o powierzchni 6 tys. m2 z powierzchniami laboratoryjnymi. Wyposażymy je w aparaturę. Powstanie ponad 30 specjalistycznych pracowni.

Zamysł jest taki, by tworzona jednostka badawcza sama się finansowała.

Pieniądze ma pozyskiwać z realizacji projektów aplikacyjnych, sprzedaży ich wyników do odbiorców oraz z grantów badawczych od przed siębiorstw zainteresowanych opracowaniem konkretnej technologii.– Przewidujemy, że już niedługo w naszym ośrodku znajdzie zatrudnienie wielu świetnie wykształconych biotechnologów, którzy dziś szukają pracy za granicą – zapewnia Justyna Supeł. A na pytanie, czy nie boi się, że w Polsce rośnie konkurencja w tej dziedzinie, odpowiada: – Raczej cieszy nas, że powstaje u nas wiele centrów biotechnologii. Nie konkurujemy ze sobą, prowadzimy badania w różnych obszarach – a te matów badawczych jest tak wiele, że ka żdy znajdzie coś dla siebie. Dzięki temu Polska stanie się atrakcyjnym partnerem dla zagranicznych ośrodków i kontrahentów. Niech dzieje się u nas jak najwięcej.

Po operacjach nowotworów kości chirurdzy rekonstrukcyjni mają nieraz

problem z odtworzeniem kształtu ubytku. Z pomocą przychodzą im inżynierowie tkankowi i materiałowi, którzy we współpracy z medykami opracowują nowoczesny bioimplant.

Choć nowotwory kości nie są bardzo częste, atakują chętniej ludzi młodych

i dzieci. Stanowią ok. 7 proc. wszystkich nowotworów złośliwych wieku dziecięcego. Poważnym problemem po zakończonej

terapii jest regeneracja i odtworzenie tkanek kostnych po usunięciu takich nowotworów, zwłaszcza jeśli dotykają one okolicy twarzy czy głowy. Z tym problemem mierzą się badacze z Centrum Onkologii – Instytutu im. Marii SkłodowskiejCurie w Warszawie, realizu jąc projekt ,,Bioimplanty dla potrzeb lecze nia ubytków tkanki kostnej u chorych onkologicznych” finansowany z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.

Cel projektu to opracowanie i przygotowanie do wdrożenia polskiego, nowatorskiego produktu – bioimplantu.Ze względu na multidyscyplinarny charakter zadania pracują przy nim także specjaliści inżynierii materiałowej i tkankowej z Politechniki Warszawskiej oraz Politechniki Wrocławskiej. W skład konsorcujm wchodzi też Warszawski Uniwersytet Medyczny.Kierownikiem projektu jest dr inż. Wojciech Święszkowski z Wydziału Inżynierii Materiałowej PW, a koordynatorem realizacji projektu – dr Janusz Jaworowski z Centrum Onkologii w Warszawie.

Jak wytworzyć idealny bioimplant? By nie został odrzucony przez organizm,

trzeba go „wyhodować”, używając komórek macierzystych pacjenta. Produkt ten jest „krojony na miarę” dla każdego chorego. Za pomocą tomografii komputerowej i systemów komputerowych wspomagających projektowanie, w tym także drukarek 3D, opracowuje się idealny

kształt ubytku. Potem tworzy się odpowiednie rusztowanie z biodegradowalnego polimeru, hoduje na nim tkankę kostną, dodając czynniki indukujące wzrost kości i naczyń krwionośnych. Tak przygotowany implant wszczepiany jest pacjentowi podczas ope racji rekonstrukcyjnej. W niedługim czasie miejsce ubytku zarasta, nie zostawiając śladu.

Badacze przewidują, że dzięki grantowi z Unii Europejskiej, pierwsze zabiegi

operacyjne z użyciem polskiego bioimplantu będą mogły odbyć się w Centrum Onkologii – Instytucie im. Marii SkłodowskiejCurie w Warszawie za około cztery lata.

Implanty kości szyte na miarę

Pełna nazwa projektu: „Bioimplanty dla potrzeb leczenia ubytków tkanki kostnej u chorych onkologicznych”

Beneficjent: Politechnika Warszawska



Obszar wsparcia: Poddziałanie 1.1.2 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

12 13

Ekologiczny polimer? To możliwe!

Pełna nazwa projektu: „Technologia otrzymywania biodegradowalnych poliestrów z wykorzystaniem surowców odnawialnych”

Beneficjent: Centrum Badań Molekularnych i Makromolekular nych PAN w Łodzi




Są wszędzie. W przeciętnym samochodzie jest ich kilkadziesiąt kilogramów,

składają się z nich nasze ubrania, urządzenia, z których korzystamy na co dzień, opakowania, meble, zabawki, sprzęt me

dyczny. Gdyby pewnego dnia zniknęły z na szego świata, okazałoby się, że nie umiemy już bez nich żyć. Polimery.Produkujemy ich tak wiele, że gdyby prze liczyć ilość wytwarzanych polime rów na

głowę jednego mieszkańca Ziemi, uzyskalibyśmy wynik rzędu 20 kg rocznie. Wiążą się z nimi jednak pewne kłopoty. Pierwsza przeszkoda to surowiec, który służy do ich wytwarzania. Ogromną większość polimerów produkuje się z ropy naftowej. To drogie źródło, a na dodatek uzależnia światową gospodarkę od nielicznych krajów, które dysponują złożami ropy. Drugim problemem, który – paradoksalnie – stanowi zarówno zaletę, jak i wadę polimerów, jest ich niezwykła trwałość. Materiały z nich wyprodukowane mogą służyć długo – jednak kiedy stają się przestarzałe lub niepotrzebne – nie ulegają rozkładowi, stanowiąc poważny kłopot ekologiczny. Ideałem by łoby więc wymyślić taki polimer, który uniezależniłby nas od ropy i byłby biodegradowalny. Czy to możliwe?

Tym właśnie zajmują się naukowcy w ramach projektu „Technologia otrzymy

wa nia biodegradowalnych poliestrów z wyko rzy staniem surowców odnawialnych”. W działanie zaangażowani są badacze z kon sorcjum, którego trzon stanowią trzy instytucje: Politechnika Łódzka, Wydział Technologii Materiałowych i Wzornictwa Tekstyliów – (koordynator/lider projektu), Instytut Biopolimerów i Włókien Chemicznych w Łodzi oraz Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych Polskiej Aka demii Nauk w Łodzi.

Celem ich badań jest stworzenie technologii pozyskiwania nowych mate

riałów polimerowych z surowców pocho dzenia roślinnego czy odpadów wy twa rza nych przez przemysł spożywczy. Nie wą tpliwą zaletą zastosowania tego rodzaju rozwiązań byłaby łatwa dostępność do materiału, który ulegałby przetworzeniu, jak również możliwość prostego zutylizowania uzyskanego polimeru: jego rozkład, kompostowanie, w wy

niku którego powstałyby nieszkodliwe i łatwe do zrecyklingowania substancje. – Naszym celem jest opracowanie takich materiałów, zbadanie ich właściwości, wymyślenie ich zastosowania oraz zbudo wanie i przetestowanie modelowych instalacji do ich wytwarzania – mówi prof. Stanisław Słomkowski, dyrektor Centrum Badań Mo le kularnych i Makromolekularnych PAN w Łodzi. – Kiedy nam się to uda, istnieją ogromne szanse, że nasze po mysły znajdą szerokie zastosowanie w przemyśle. Warto inwestować w rozwój tej gałęzi nauki, bo prace nad pozyskiwaniem biodegradowalnych polimerów toczą się w wielu ośrodkach na świecie. Jeśli sami nie opracujemy takiej technologii, w niedługim czasie będziemy skazani na kupowanie licencji lub gotowych materiałów od zagranicznych wytwórców. A mamy po tencjał, by sami stworzyć innowacyjne ro związania w tej dziedzinie – zapewnia prof. Słomkowski.Projekt uzyskał dofinansowanie w wysokości ponad 43 mln złotych.

14 15

Innowacyjne biofarmaceutyki poprawią ja kość życia ludzi i zwierząt. Choć dzięki

osiągnięciom nauki z cukrzycą można dziś długo żyć, komfort takiego życia znacząco spada. Choroba ta daje bowiem wiele sku tków ubocznych – może skrócić życie na wet o 20 lat, być powodem miażdżycy, uszkodzenia nerwów. Dzieje się tak dlatego, że tkanki naszego organizmu źle znoszą gwałtowne wahania poziomu insuliny, podawanej w zastrzykach czy nawet z pomocą pomp insulinowych. Marzeniem

byłoby więc opracować taką terapię insulinową, która naśladowałaby naturalny pro ces wydzielania tego hormonu przez nasz organizm. Tego właśnie dotyczy projekt „Centrum biotechnologii produktów leczni czych. Pakiet innowacyjnych biofarmaceutyków dla terapii i profilaktyki ludzi i zwierząt.” Prowadzi go, jako główny wykonawca, Instytut Biotechnologii i Antybiotyków, wspólnie z Instytutem Biochemii i Biofizyki PAN i Uniwersytetem Gdańskim.

Projekt powstał w wyniku postępu podstawowych i stosowanych ba dań nau

kowych prowadzonych przez współ pracujące, w ramach konsorcjum, jednostki naukowe. Opracowanie własnych systemów ekspresji genów w drobnoustrojach i komórkach organizmów wyższych, w połączeniu z doświadczeniem w zakresie prowadzonych badań nad wytwarzaniem produktów leczniczych, pozwoliło na rozpoczęcie badań i prac rozwojowych nad wybranymi biofarmaceutykami.

Projekt składa się z dwóch części. Pierwsza skupia się właśnie na wytworze

niu analogów insuliny o zmodyfikowanym działaniu hipoglikemizującym. Celem badań jest stworzenie nowego i znacznie tań szego leku, który poprawi dostępność opieki medycznej dla osób chorych na cu krzycę. Ze względu na zmniejszenie kosztów leczenia projekt pozytywnie wpłynie na cały sektor ochrony zdrowia, poprzez realne oszczędności w nakładach budżetowych na leki refundowane.

Drugim zadaniem w projekcie, który uzyskał dofinansowanie w wysokości

blisko 90 mln złotych, jest zaś opracowa

nie skutecznej szczepionki przeciw grypie ptaków. To działanie jest kontynuacją badań nad grypą, nad metodami wytwarzania antygenów, odpowiedzią immunologiczną, schematami immunizacji i nad systemami wytwarzania szczepionek przeciwko zakażeniom ludzi i zwierząt, prowadzonymi przez Instytut Biotechnologii i Antybiotyków oraz inne jednostki będące pozostałymi członkami konsorcjum.

Stworzenie skutecznej szczepionki prze ciwko grypie ptaków może zna

cząco ograniczyć straty sektora drobiarskiego oraz przyczynić się do poprawy koniunktury w całym sektorze.

Opracowanie biofarmaceutyków to prężna gałąź przemysłu biotechnologi

cznego należąca do tzw. czerwonej biote chnologii wykorzystywanej w ochronie zdro wia. Polscy badacze – dzięki unijnemu do fi nan so waniu – mają szansę odnieść na tym polu liczące się w świecie sukcesy.

Medycyna przyszłości

Pełna nazwa projektu: „Centrum Biotechnologii produktów leczniczych. Pakiet innowacyjnych biofarmaceutyków dla terapii i profilaktyki ludzi i zwierząt”

Beneficjent: Instytut Biotechnologii i Antybiotyków




16 17

18 19

Ultraczułe przyrządy diagnostyczne, dete ktory wykrywające groźne substan

cje, a wszystko oparte na nanotechnologii – to światowy trend w tworzeniu przyrządów i materiałów do zastosowań w medycynie i biologii.

Wyobraźmy sobie malutkie pudełeczko, które zastąpi długotrwałe i kosztowne

analizy laboratoryjne. Wystarczy kropla krwi czy śliny, by w ciągu kilku sekund lekarz dostał informacje o przebytych czy właśnie toczących się chorobach pacjenta – nawet tych w bardzo wczesnej fazie. Jak by to działało? W pudełku umieszczo

ny byłby półprzewodnik pokryty tysiącami zagłębień o rozmiarach mikrometrów. W każdym znajdowałaby się inna sekwencja aminokwasów, przyciągająca określone przeciwciała krążące we krwi. Białka układu immunologicznego przyłączałyby się do pasujących do nich polipeptydów, składając niczym dwa kawałki puzzli. Wówczas następowałaby błyskawiczna analiza, w efekcie której lekarz dostawałby wynik.

Fikcja? Może tylko kwestia czasu, dzięki pracy badaczy pracujących nad no

wy mi technologiami i przyrządami do diag no sty ki molekularnej. Narzędzia te mają

być przeznaczone dla medyków i naukowców z dziedziny nauk przyrodniczych. Badania toczą się w ramach projektu „Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biolo gii i medycynie – Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń diagnostyki molekularnej opartych o nowe polskie przyrządy półprzewodnikowe”. Projekt, wy korzystujący wsparcie z funduszy strukturalnych w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka, wart jest ponad 70 mln złotych.

Dzięki wykorzystaniu struktur kwantowych, czyli takich o wymiarach nano

metrów, będzie można stworzyć bardzo czułe detektory. Dlaczego nanostruktury są tak atrakcyjne dla badaczy? Gdyby spojrzeć na niektóre z nich w ogromnym powiększeniu, wyglądałyby jak las nanosłupków (nano to 10 do potęgi 9 metra) – dzięki takiej swojej „szczotkowej” budowie mają znacznie większą efektywność, a zatem i czułość, od płaskich powierzchni. Polscy uczeni próbują opracować swoje, innowacyne metody tworzenia takich struktur.

Chcą także stworzyć nanocząstki, które dałoby się wprowadzić do organi

zmu człowieka. Pewne ich właściwości sprawiałyby, że cząstki kumulowałyby się w chorobowo zmienionych miejscach. Pobudzone światłem lasera, zaczęłyby świecić, ujawniając patologiczne zmiany nawet na bardzo wczesnym etapie ich rozwoju. Trwają próby produkcji takich cząstek z wykorzystaniem, mających fascynujące

właściwości fizyczne, a przy tym będących biologicz nie oboję tnymi, związków cynku i galu. Podo bne nano stru ktury mogą być także używane jako detektory zanieczyszceń środowiska czy przy wykrywaniu zagrożeń terrorystycznych.

Projekt kierowany przez prof. dr hab. Leszka Sirko z Instytutu Fizyki PAN

opiera się na osiągnięciach w zakresie fizyki i technologii półprzewodników, chemii, optoelektroniki, elektroniki oraz biologicznej funkcjonalizacji powierzchni. Celem projektu jest stworzenie nowej infrastruktury badawczej stanowiącej podstawę do rozwoju infrastruktury produkcyjnej w niewielkiej skali i zainicjowania wytwarzania i wprowadzenia polskich produktów na tworzący się światowy rynek kwantowych biosensorów półprzewodnikowych. W ramach projektu dokonano już 28 zgło szeń patentowych.

Zadanie realizują naukowcy z Instytutu Fizyki Polskiej Akademii Nauk, wy

ko rzy stując osiągnięcia placówek naukowych wchodzących w skład konsorcjum NANOBIOM, w zakresie fizyki i technologii półprzewodników, chemii oraz biologicznej funkcjonalizacji powierzchni.

Medycyna na poziomie nano

Pełna nazwa projektu: „Kwantowe nanostruktury półprzewodnikowe do zastosowań w biologii i medycynie – Rozwój i komercjalizacja nowej generacji urządzeń diagnostyki molekularnej opartych o nowe polskie przyrządy półprzewodnikowe”

Beneficjent: Instytut Fizyki Polskiej Akademii Nauk




Czy wiesz, co jesz?

Pełna nazwa projektu: „BioCentrum Zwierzę, żywność i człowiek”

Beneficjent: Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN




20 21

Badanie żywności pochodzenia zwie rzęcego, doskonalenie jej jakości, opra

cowywanie bardziej efektywnych metod hodowli – to cel projektu „Biocentrum –zwierzę, żywność i człowiek”.

Projekt realizowany jest w ramach Konsorcjum Naukowego, w skład którego

wchodzą Instytut Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu, Instytut Fizjologii i Żywienia Zwierząt PAN w Jabłonnie

i Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie.

Pozyskane fundusze przeznaczono na wytworzenie wspólnej, specjalisty

cznej infrastruktury badawczej, która dzięki efektowi synergii, pozwalałaby na realizację dużych, kompleksowych projektów badawczych i świadczenie usług będących odpowiedzią na zapotrzebowanie sektora rolnospożywczego.

Oznacza to rozwój istniejącego zaple cza badawczego placówek PAN zaanga

żowanych w projekt oraz stworzenie i wypo sażenie specjalistycznych laboratoriów (w tym laboratorium akredytowanego), które umożliwiałyby prowadzenie wszechstronnych badań dotyczących wytwarzania surowców i produktów zwierzęcych tak, by charakteryzowały się one optymalną war tością odżywczą, posiadały cechy żywności funkcjonalnej i korzystnie wpływały na zdro wie konsumentów.

Badania będą prowadzone m.in. w zakresie uwarunkowań genetycznych,

co umożliwi na przykład wybór do hodowli odpowiednich zwierząt, produkujących surowce o dobrej przydatności technologicznej, a niewykazujących właściwości alergennych. Badania genetyczne pozwolą też na selekcję zwierząt odpornych na choroby, takie jak choćby zapalenie wymienia (mastitis), wirusowe zapalenie stawów i mózgu kóz (CAE) oraz medivisna u owiec.Badacze sprawdzą także, jaki jest wpływ metod żywienia na skład chemiczny i war tość odżywczą mięsa, mleka czy jaj – pozwoli to na wytypowanie dodatków paszo wych, wpływających korzystnie na wartość biologiczną mleka, dostoso wa

nych do ge notypu krów, poziomu wydajności i skła du podstawowej dawki pokarmowej.

Inny zespół zajmie się oceną bezpie czeństwa wytwarzanych surowców i produk

tów pod kątem zagrożeń mikrobiologicznych i zanieczyszczeń środowiskowych (metali ciężkich i pestycydów).

To tylko niewielka część działań badawczych, które – jak mówi kierownik pro

jektu dr hab. Emilia Bagnicka – będą prowadzone na potrzeby przedsiębiorstw i ho dowców z komercyjnej sfery gospodarki oraz podmiotów ze sfery okołobiznesowej: stowarzyszeń, fundacji reprezentujących za równo środowisko biznesowe, jak i naukowe z kraju i zagranicy.

22 23

Narodowe Centrum Badań i Rozwojuul. Nowogrodzka 47a, 00-695 Warszawa tel: +48 22 24 42 858, fax: +48 22 20 13 408www.ncbr.gov.pl

Kontakt

Notatki

Publikacja bezpłatna, współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego

Documents

Bioimplanty dla potrzeb leczenia ubytków tkanki kostnej u chorych