Obiectiv 4 – Metode și dispozitive cu laser, plasmă și radiații cu aplicații în farmacologie și biomedicină

Expected results

Pentru Obiectivul 4, enumerăm mai jos rezultatele specifice estimate:

• Dispozitive microfluidice cu caracteristici nanometrice fabricate cu pulsuri laser ultrascurte;
• Structuri ierarhice pe bază de sticlă şi polimeri;
• Proiectarea şi fabricarea cu ajutorul fasciculului laser pulsat a micro‐canalelor pentru aplicaţii specifice: i) capturarea şi analiza celulară, ii) ghidare şi analiză celulară;
• Structuri polimerice integrate în interiorul unor micro‐canale microfluidice;
• Proiectare, caracterizare şi testare platformă pentru controlul curgerii în dispozitive microfluidice;
• Eliberarea secvenţială, controlată de biomolecule în cip în condiţii de teste cu culturi celulare;
• Generarea de nanopicături pentru captare unicelulară;
• Proiectare, caracterizare şi testare platformă de interogare optică şi spectroscopică a cipurilor în timp real;
• Structuri biomimetice nanocompozite obţinute prin imprimare laser 3D;
• Studiul comportamentului celular în implanturi biomimetice stimulate în câmp magnetic;
• Hidrogeluri polimerice biodegradabile dezvoltate prin procesare cu radiaţii ionizante;
• Fenotiazine expuse la radiaţie laser UV în condiţii de microgravitaţie;
• Date spectrale privind modificările induse de expunerea la condiţii de hipergravitaţie a medicamentelor neiradiate şi iradiate cu fascicul laser;
• Date privind proprietăţile de udare a soluţiilor de medicamente la interacţia cu suprafeţe ţintă de interes medical şi tehnologic în condiţii de hipergravitaţie;
• Date spectrale privind modificările induse de expunerea la condiţii de microgravitaţie a medicamentelor neiradiate şi iradiate cu fascicul laser;
• Date privind proprietăţile de udare a soluţiilor de medicamente la interacţia cu suprafeţe ţintă de interes medical şi tehnologic în condiţii de microgravitaţie;
• Metodă laser de modificare a structurii medicamentelor pentru combaterea rezistenţei bacteriilor la tratamente multiple;
• Identificarea fotoproduşilor în soluţii de fenotiazine şi vitamine ce vor fi generaţi prin expunere la radiaţie laser;
• Micro‐/nano‐emulsii ce conţin medicamente pentru tratarea infecţiilor bacteriene, prin metode asistate laser;
• Generare de cocktailuri de soluţii din medicamente expuse la radiaţie laser şi se vor obţine date despre activitatea lor pe bacterii Gram‐pozitive;
• Generare cocktailuri de soluţii din medicamente expuse la radiaţie laser şi se vor obţine date despre activitatea lor pe bacterii Gram‐negative;
• Nanostructuri magnetice obţinute prin piroliza laser;
• Nanostructuri complexe pe sistemul ternar Fe‐Ti‐Si;
• Studii experimentale privind stabilizarea dispersiilor concentrate pe bază de nanoparticule sintetizate prin piroliză laser;
• Studii de optimizare a sintezei de diverse nanopulberi magnetice şi obţinerea pe baza acestora de nanofluide magnetice în fluide de bază utile aplicaţiilor bio‐medicale şi farmacologice;
• Compozite nanostructurate şi funcţionalizate cu laser bazate pe nanoparticule magnetice de tip „core‐shell”;
• Sinteza de materiale ce vor funcţionaliza nanoparticulele magnetice în vedera obţinerii structurilor de tip „core‐shell”, şi antibiotice de spectru larg;
• Obţinerea filmelor subţiri de materiale compozite nanostructurate şi funcţionalizate bazate pe nanoparticule magnetice multifuncţionale de tip „core‐shell” prin MAPLE pe diferite substraturi specifice metodei de investigare;
• Sistematizarea şi corelarea rezultatelor obţinute în urma investigaţiilor structurale şi morfologice efectuate asupra filmelor subţiri de materiale compozite nanostructurate şi funcţionalizate bazate pe nanoparticule magnetice multifuncţionale de tip „coreshell”;
• Sistematizarea şi corelarea rezultatelor obţinute în urma investigaţiilor in vitro din punct de vedere a activităţii antimicrobiene şi biocompatibilităţii/citotoxicităţii asupra filmelor subţiri de materiale compozite nanostructurate şi funcţionalizate bazate pe nanoparticule magnetice multifuncţionale de tip „core‐shell”;
• Mostre de laborator complet caracterizate ‐ bio‐platforme biocompatibile micro şi nanostructurate pentru studiul efectului topografiei asupra celulelor mamaliene ‐ prin ablaţie/texturare laser;
• Mostre de laborator complet caracterizate‐ bio‐platforme specific/localizat funcţionalizate asupra celulelor mamaliene ‐ prin MAPLE şi/sau prin transfer indus cu laserul –LIFT;
• Mostre de laborator complet caracterizate‐bio‐platforme biocompatibile micro şi nanostructurate pentru studiul efectului sinergetic al topografiei şi funcţionalizării (specific funcţionalizată sau complet funcţionalizată) asupra celulelor mamaliene;
• Mostre de laborator complet caracterizate‐ biointerfeţe optimizate specific pentru inducerea procesului de diferenţiere celulară cu aplicabilitate în osteogeneză şi în dezvoltarea sistemelor celulare de screening „in vitro” pe alte linii celulare (i.e. hepatice);
• Sintetiza de pulberi de apatită biomimetică slab cristalizată, analoagă osului mineralizat, printr‐un procedeu de dublă descompunere.
• Depunerea de filme subțiri de apatită biomimetică prin MAPLE;
• Sinteza de filme subțiri de apatită biomimetică‐chitosan prin metoda C‐MAPLE;
• Eficiența antimicrobiană a chitosanului / și a straturilor de apatită biomimetică împotriva tulpinilor de Staphylococcus aureus și Escherichia coli;
• Se vor fabrica implanturi antibacteriene din pulberi compozite de Apatită biomimetică;
• Filme subțiri de apatită biomimetică‐ chitosan și uleiuri esențiale (ulei de eucalipt);
• Studiu parametric al fluenţei privind modificările morfologice şi structurale ale filmelor HA de origine naturală;
• Studiu parametric al temperaturii de depunere privind variaţia proprietăţilor mecanice ale straturilor subţiri HA de origine naturală;
• Dezvoltarea de noi metodologii spectrale de analiză a straturilor ceramice;
• Optimizarea tehnicilor de spectrometrie de masă şi optică în scopul analizei straturilor obţinute;
• Iradierea straturilor depuse pe suporţi polimerici în fluxuri de particule ionizante în scopul testării integrităţii compoziţiei chimice şi a proprietăţilor structurale şi morfologice ale depunerilor obţinute.