Explorarea biomarkerilor bolii Alzheimer: fabricarea de noi biomateriale functionale si dezvoltarea de biosenzori pentru diagnosticul timpuriu


Project Director: Dr. Enache Adrian

Cod proiect: PN-III-P4-ID-PCE-2020-1403

Director proiect: Adrian Enache

Tipul proiectului: National

Programul: Proiecte de cercetare exploratorie

Finantator: Unitatea Executiva pentru Finantarea Invatamantului Superior, a Cercetarii, Dezvoltarii si Inovarii, UEFISCDI

Contractor: Institutul National C-D pentru Fizica Materialelor

Status: In desfasurare

Data inceput: 4 ianuarie, 2021

Data sfarsit: 28 decembrie, 2023

Scopul acestui proiect de cercetare este de a contribui / stimula activitățile de CDI în domenii de interes social general, de a crește capacitatea sectorului public de cercetare și de a răspunde provocărilor globale care afectează economia română / UE prin implementarea cercetării științifice în domenii de chimie analitică, asistență medicală, biofizică și biochimie prin explorarea biomarkerilor specifici bolii Alzheimer. Proiectul se adreseaza dezvoltării (i) de noi biomaterialelor funcționale bazate pe funcționalizarea materialelor nanostructurate cu peptide Amiloid beta și (ii) a un biosenzor electrochimic pentru evaluarea activitatii enzimatice a peptidei Metionina sulfoxid reductază, enzimă legată de detectarea timpurie a bolii Alzheimer. Mai multe materiale nanostructurate vor fi fabricate și suprafețele lor vor fi modificate cu peptida Amiloid beta, în special secvențele a 40 sau 42 de aminoacizi. Aceste noi suprafețe vor fi testate, in vederea evaluarii proprietăților bioactive, folosind celule neuronale. Biosenzorul electrochimic pentru monitorizare, cuantificare și evaluare a activității enzimatice a Metionina sulfoxid reductază va fi dezvoltat pe suprafetele modificate ale electrozilor de carbon de unica folosinta. Implementarea cu succes a proiectului va genera metodologii pentru noi biomateriale avansate și va sprijini dezvoltarea unei noi generații de biomateriale funcționale și biosenzori ce ar putea fi transpuse la scară industrială

Dr. Adrian Enache
Dr. Madalina Maria Barsan
Dr. Victor Diculescu
Dr. Monica Enculescu
Dr. Alexandru Evangelidis
Dr. Mihaela Bacalum
Drd. Ricardo Leote
Drd. Melania Onea

Raport Stiintific Etapa 1

In cadrul acestei etape, conform planului de lucru, au fost desfășurate cinci activități de cercetare având ca obiective (i) fabricarea si caracterizarea de materiale nanostructurate pentru dezvoltarea de suprafețe modificate cu peptide amiloide, (ii) dezvoltarea de protocoale pentru prepararea de soluții de amiloide in diverse stadii de agregare, (iii) funcționalizarea suprafețelor nanostructurate cu peptide amiloide in vederea creșterii de celule neuronale pe aceste suprafețe, (iv) evaluarea electrochimica a elementului de sensing in vederea dezvoltării unui biosenzor pentru determinarea activității reductazei sulfoxidului de metionina (MsrA) si (v) Fabricarea de nanostructurilor catalitice necesare dezvoltării transductorului pentru biosenzorul dedicat determinării activității MsrA. Astfel, membrane comerciale polimerice au fost caracterizate, metalizate si testate in culturi celulare. De asemenea, au fost dezvoltate protocoale pentru prepararea de soluții de amiloida Abeta40 in diverse stadii de agregare si au fost evaluate din punct de vedere morfologic suprafețe modificate cu aceste peptide. Totodată, au fost caracterizate din punct de vedere electrochimic peptide sintetice conținând metionina si au fost fabricate fibre polimerice electrofilate metalizate si nanostructuri de oxid de zinc in vederea dezvoltării unui biosenzor pentru determinarea activității enzimei MsrA.
Toate obiectivele propuse au fost realizate iar rezultatele obținute au fost diseminate in cadrul a trei conferințe internaționale si un articol științific a fost trimis spre publicare in jurnalul Scientific Reports.

Articole trimise spre publicare:

  1. Melania Onea, Mihaela Bacalum, Andreea Luminita Radulescu, Mina Raileanu, Liviu Craciun, Tiberiu Relu Esanu, Teodor Adrian Enache, Electrochemical evaluation of irradiated cells: the effect of proton beam on the B16 line culture, Scientific Reports

 

Conferințe:

  1. A. Enache, M.L. Onea, M. Bacalum, Cells Under Irradiation – Electrochemical Evaluation, XXVIth International Symposium on Bioelectrochemistry and Bioenergetics of the Bioelectrochemical Society, 10.05.21 – 15.05.21, Cluj, Romania
  2. Leote, C. Sanz, A. Aldea, M.M. Barsan, V.C. Diculescu, Flexible Bio(sensors) for Point-of-Care Biomedical Applications, 72nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, 29.08.21 – 03.09.21, Jeju, Coreea de Sud
  3. L. Onea, T.A. Enache, E. Matei, M. Enculescu, M.I. Enculescu, Bio-Sensing properties of Single ZnO nanowire Field Effect Transistor, 72nd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry, 29.08.21 – 03.09.21, Jeju, Coreea de Sud

PROJECTS/ PROIECTE NATIONALE


Back to top

Copyright © 2022 National Institute of Materials Physics. All Rights Reserved