Zobacz listę projektów

"Nanostrukturalne Biokompatybilne/Bioaktywne Materiały" (NANOBIOMAT) 

[ w ramach FP7, PEOPLE, akcja Maria Curie ]

Podstawowe informacje o projekcie:

• Tytuł:   Nanostructured Biocompatible/Bioactive Materials.  Acronym - NANOBIOMAT
• Nr umowy:   PIRSES-GA-2013-612484
• Termin realizacji:   1.01.2014–31.12.2017
• Źródło finansowania:   Commission of the European Communities, RESEARCH DIRECTORATE-GENERAL, Research Executive Agency, Marie Curie Actions - Fellowships, B-1049 Brussels, Belgium
• Całkowity budżet:   319 200 EUR
• Dofinansowanie:   -
• Wkład własny:   -
• Inne źródła:   -
• Kierownik projektu lub osoba do kontaktów na UMCS:   Prof. dr hab. Anna Deryło-Marczewska
• Biuro projektu:   Wydział Chemii, Pl. Marii-Curie Skłodowskiej 3, Lublin, p. 221, tel. 81-537-55-49

Partnerzy:   

1. Uniwersytet Marii-Curie Skłodowskiej, Wydział Chemii, Lublin, Polska
2. Uniwersytet w Brighton, Szkoła Farmacji i Nauk Biomolekularnych, Brighton, Anglia
3. Narodowy Uniwersytet Techniczny w Atenach, Szkoła Stosowanych Nauk Matematycznych i Fizycznych, Ateny, Grecja
4. Instytut Chemii Mołdawskiej Akademii Nauk, Laboratorium Chemii Ekologicznej, Kiszyniów, Mołdawia
5. Fizyczno-Techniczny Instytut Rosyjskiej Akademii Nauk im. Ioffe, Laboratorium Dynamiki Materiałów, St. Petersburg, Rosja
6. Instytut Związków Makromolekularnych Rosyjskiej Akademii Nauk, Laboratorium Morfologii Polimerów, St. Petersburg, Rosja
7. Instytut Chemii Powierzchni Narodowej Akademii Nauk Ukrainy im. O.O. Chuiko, Zakład Chemisorpcji, Kijów, Ukraina

Skrócony opis projektu:

Celem projektu było opracowanie, otrzymanie i scharakteryzowanie nowego typu nanostrukturalnych materiałów wykazujących aktywność biologiczną (NSBM) pod kątem zastosowań biomedycznych w oparciu o porowate i nieporowate krzemionki, węgle, kompozyty, materiały polimerowe i materiały domieszkowane metalami. Badano układy do kontrolowanego uwalniania leków, materiały do usuwania zanieczyszczeń i biotoksyn, różnego typu nanomateriały, np. nowego typu nanokompozyty cerowo-cyrkonowe, tytanowo-cyrkonowe na nośnikach krzemionkowych. W badaniach potwierdzono możliwość bezpośredniej syntezy tego typu materiałów ukierunkowanej na otrzymanie struktur o określonych właściwościach powierzchniowych pod kątem potencjalnych zastosowań. Prowadzono też badania dotyczące syntezy, charakterystyki właściwości powierzchniowych i morfologii materiałów kompozytowych, takich jak nanocząstka/polimer i nanoukłady polimerowe zawierające selen pod kątem zastosowań biomedycznych. Badania procesów adsorpcji i desorpcji barwników, herbicydów, protein, związków wykazujących aktywność biologiczną na uporządkowanych materiałach węglowych i krzemionkowych prowadzono pod kątem określenia korelacji pomiędzy strukturą i właściwościami układu a efektywnością procesu adsorpcji uwzględniając wielkość adsorpcji/desorpcji i szybkość adsorpcji/desorpcji.

Cele projektu zostały zrealizowane poprzez badania interdyscyplinarne. Główne cele 4-letniego projektu to:

• opracowanie nowych systemów uwalniania leków bazujących na nanoporowatych tlenkach, syntetycznych polimerach i biopolimerach;
• synteza i charakteryzowanie NSBM z immobilizowanymi nanocząstkami metali i tlenków metali wykazujących właściwości bakteriobójcze;
• rozwinięcie metod modyfikacji NSBM celem poprawy ich biokompatybilności, zapobiegania restenozie, zakrzepom pod kątem ich wykorzystania w bioaktywnych stentach w chorobach układu krążenia;
• opracowanie porowatych monolitów polimerowych i materiałów zdyspergowanych do usuwania zanieczyszczeń i biotoksyn z roztworów w warunkach statycznych i dynamicznych;
• opracowanie nowych typów NSBM w oparciu o współprzenikające się sieci polimerowe (IPN) wypełnione nanocząstkami metali, tlenków i węgla do zastosowań biomedycznych oraz optymalizacja ich właściwości fizykochemicznych i mechanicznych;
• wyjaśnienie mechanizmów adsorpcji związków bioaktywnych z roztworów wodnych i układów biologicznych na NSBM;
• określenie zależności struktura-właściwości oraz analiza zjawisk międzyfazowych w badanych układach.

Inne cele projektu to:

• wzrost mobilności i perspektyw rozwoju osób zaangażowanych w realizację projektu, szczególnie młodych naukowców;
• ułatwienie transferu wiedzy i nowych technologii pomiędzy grupami badawczymi z krajów Unii Europejskiej i krajów spoza Unii poprzez wymianę osobową i wspólne badania;
• szkolenie młodych naukowców w badawczych grupach partnerów podczas staży;
• upowszechnianie wyników wspólnych badań poprzez publikacje, patenty, prezentacje konferencyjne, wykłady, spotkania, strony internetowe, etc.

The project aims to establish or reinforce long-term research co-operation through a coordinated joint programme of exchange of researchers for short periods, and in particular strengthening European position in the research activities related to nanosciences, nanotechnologies and nanomaterials. It also supports the strategic objective of the PEOPLE programme to make Europe attractive to the best researchers from outside the EU.

The main research objectives of the 4-year joint programme are:

• to synthesise and characterise new hybrid composite and functionalised nanomaterials based on oxides, carbons, polymers and natural minerals,
• to study their interaction with biological objects and environmental systems,
• to elucidate the role of interfacial phenomena in these systems,
• to evaluate performance of novel nanocomposites in biological media, environmental systems and specific industrial applications,
• to increase individual mobility and career prospectives of each person involved,
• to facilitate transfer of knowledge between research groups involved via exchange visits,
• to provide training opportunities for early stage researchers,
• to disseminate results of the joint activities.

 Short description of the project:

The aim of the project was to design, develop, fabricate and characterize novel nanostructured bioactive materials (NSBM) for biomedical applications basing on porous and nonporous silica, carbon, composite, polymeric and doped with metals materials. The systems for controlled release of drugs, materials for removing impurities and biotoxins, various nanomaterials, e.g. new types of nanocomposites cerium-zirconium, titanium-zirconium on silica supports were investigated. Confirmed by the investigations a possibility of directing synthesis of these materials towards obtaining desired structures with determined surface properties indicate potential applications. Other studies covered synthesis, characterization of surface properties and morphology of composite materials, such as nanoparticle/polymer and polymeric nanosystems containing selenium with regard to biomedical applications. The studies of the processes of adsorption and desorption of dyes, herbicides, proteins, compounds showing biological activity on well-organized carbon and silica materials with regard to find correlations between system structure and properties, and adsorption effectiveness regarding adsorption/desorption value and adsorption/desorption rate were conducted.

The objectives of the project were based on the principle of interdisciplinary research. The main research objectives of the 4-year joint programme were:

• to elaborate novel drug-delivery systems based on nanoporous or nanoparticulate oxides, synthetic polymers and biopolymers;
• to synthesize and characterize NSBM with immobilised metal and metal oxide nanoparticles with bactericidal properties;
• to expand the modification of NSBM to improve their biocompatibility, thromboresistance and preventing restenosis for potential application in bioactive cardiovascular stents including NO-releasing NSBM;
• to develop porous polymeric monoliths and disperse materials for pollutant and biotoxins removal from liquid media under static and dynamic regimes;
• to develop new NSBM based on semi-interpenetrating polymer networks (IPN) filled with metal, oxide and carbon nanoparticles for medical applications and optimise their physicochemical and mechanical properties;
• to elucidate the mechanisms of adsorption of bioactive compounds from aqueous solutions and biological media on NSBM;
• to study the structure-property relationships and a role of interfacial phenomena in performance of NSBM;

Other Programme-specific objectives of the proposed collaboration were:

• to increase individual mobility and career prospective of each person involved, especially young scientists;
• to facilitate transfer of knowledge and novel technological routes between research groups form EC and non-EC countries via exchange visits and cooperative investigations;
• to provide training opportunities for early stage and young researchers at the partner teams;
• to disseminate results of the collaborative activities in joint publications, patents, conference presentations, lectures, meetings, websites, etc.