Schema de realizare a proiectului 23 03 01 - Anul 2024 - Etapa I
Contractul nr.: 30N/12.01.2023
Proiectul: "Dezvoltarea de solutii inovatoare si tehnologii de fabricație avansată cu laseri, plasmă și radiații pentru rezolvarea problemelor societale"
Faza 1/2024: "Tehnici și dispozitive avansate de analiză pentru medicina personalizată"
Responsabil fază: Dr. Felix SIMA
Termen de încheiere a fazei: 09.05.2024
Abstract:
In cadrul acestei faze am urmarit dezvoltarea de metode si tehnici avansate de analiza pentru medicina personalizata. Au fost realizate trei studii in vederea atingerii acestui obiectiv.
• Intr-un prim studiu am demonstrat ca tehnicile de procesare cu laseri cu pulsuri ultra-scurte a materialelor permit imbunatatirea rezolutiei de micro- si nano-fabricare si ofera avantajul obtinerii unor geometrii cu dimensiuni ierarhice comparativ cu tehnicile litografice. In plus, am reusit integrarea unor sisteme de micropompaj în dispozitive microfluidice prin fabricarea unor electrozi din ITO, cu dimensiuni controlate. Dispozitivele microfluidice si nanofluidice ofera solutii ideale pentru observarea capacității celulelor canceroase de migrare prin spatii inguste care imită procese de intravazare-extravazare din mediul in vivo.
• Am analizat caracteristicile specifice ale unei amprente digitale, folosind pulberi Er(x%):BGZO. Obiectivul acestui al doilea studiu a fost prepararea unui material stabil chimic si termic, cu proprietati luminescente deosebite, pentru conversia superioara la puteri mici de pompaj in infrarosu apropiat. In acest scop, am investigat proprietatile de emisie prin conversie superioara in verde, a materialului de tip BGZO dopat cu ioni de Er3+. Cele mai promitatoare rezultate au fost obţinute pe proba de BGZO dopata cu 4 at% Er3+. Studiul reziduurilor lasate de suprafata degetului pe o lamela da posibilitatea de a utiliza amprenta digitala in medicina personalizata, reflectand tranzitia de la un model "one-size-fits-all" la unul personalizat si dinamic.
• Cercetarea in studiul trei a fost concentrată pe trei tipuri diferite de cancer din sfera ORL: carcinomul scuamos microinvaziv la nivelul hemibazei de limbă, carcinomul epitelial-mioepitelial cu activitate mitotică focal crescută la nivelul sinusului maxilar și carcinomul scuamos slab keratinizant G3 la nivelul hemilimbii. Datele obținute contribuie la identificarea unor parametri semnificativi, cum ar fi intensitatea maximului de fluorescență și timpul de viață ai autofluorescenței, care pot fi utilizați în discriminarea între țesuturile sănătoase și cele maligne din sfera ORL. Astfel, integrarea analizei autofluorescenței și a spectroscopiei FTIR ar putea îmbunătăți capacitatea de diagnostic și caracterizare a afecțiunilor tumorale ORL, având un potențial semnificativ în domeniul medical.
Abstract grafic:
Contractul nr.: 30N/12.01.2023
Proiectul: "Dezvoltarea de solutii inovatoare si tehnologii de fabricație avansată cu laseri, plasmă și radiații pentru rezolvarea problemelor societale"
Faza 7/2024: "Realizarea și testarea componentelor fotonice și electronice de comandă pentru sistemul laser cu pulsuri sub-picosecunde"
Responsabil fază: Dr. Nicolaie PAVEL
Termen de încheiere a fazei: 06.06.2024
Abstract:
• In cadrul acestei faze de contract a fost obținuta emisie laser eficienta (la 1062 nm) de la un cristal Nd:LaxGdyYzSc4-x-y-z(BO3)4 (Nd:LGYSB), folosind pompajul optic cu dioda laser. A fost investigat regimul de operare libera, cu pompaj quasi-continuu si continuu.
• S-au obtinut si investigat probe ceramice de tip Ca3(Li,Ta,Ga)5O12 - (CLTGG) dopate cu diferite concentratii de Tb3+. A fost estimata sectiunea eficace de emisie la 542 nm; valoarea obtinuta (2.54×10-21 cm2) indica faptul ca cristalul de tip CLTGG:Tb (15 at.%) poate fi un potential mediu activ pentru emisie laser la 542 nm. Au fost obtinute si investigate probe ceramice co-dopate de tip CLTGG:Tb (15 at.%), Yb (y at.%). S-au efectuat spectre de emisie ale ionului Tb3+ in domeniul vizibil cu excitare in infrarosu (la 973 nm). Mediul ceramic dopat cu Tb (15 at.%), Yb (5 at.%) a prezentat cea mai mare intensitate pentru linia de emisie la 542 nm.
• Au fost obtinute medii ceramice transparente compozite de tip Y2O3/x-at.% Nd:Y2O3 (x= 0.5, 1.0, 1.5) si Y2O3/y-at.% Yb:Y2O3 (y= 3.0, 5.0, 8.0) prin reactie in faza solida si sinterizare in mai multe etape. Mediile ceramice prezinta o calitate buna, confirmata prin rezultatele obtinute in urma investigatiilor structurale, morfologice si optice.
• Au fost realizate oglinzi laser la 532 nm prin depunerea de filme subțiri de TiO2 şi SiO2 pe substraturi de cuarț prin metoda RF-magnetron sputtering. Au fost obtinute oglinzi laser cu 7, 11 si 17 straturi utilizând substraturi industriale de cuart. Toate filmele depuse au prezentat calitate foarte bună în ceea ce privește rugozitatea, rugozitățile măsurate prin AFM, profilometrie și elipsometrie fiind de ordinul subnanometric până la câțiva nm. A fost realizat un studiu parametric pentru a optimiza obținerea reproductibilă de oglinzi Bragg (heterostructuri TiO2/SiO2/TiO2/SiO2/TiO2/SiO2/TiO2 pe substrat de cuarț) pe arie mare prin tehnica depunerii laser pulsate (PLD și RF-PLD), vizând reflectanța la lungimea de undă de 532 nm. Au fost obținute prin PLD și RF-PLD heterostructuri conținând 7 straturi alternative de SiO2/TiO2 pe substrat de siliciu, dense și compacte, cu o rugozitate foarte mică [~3 nm (SE) și ~9 nm (AFM)]. Au fost realizate structuri de tip multistrat (TiO2/SiO2)×3 si (TiO2/SiO2)×7 utilizand metoda TVA in atmosfera controlata de oxigen.
• S-a realizat proiectarea sistemului laser cu pulsuri de sub-picosecunde și a sistemului de comandă și control aferent (schema bloc de comandă globală incluzând elementele de sincronizare, de selecție și de execuție; structura sistemului de comandă și control; interfețele de intrare și ieșire).
Abstract grafic:
