Wykaz obszarów badawczych związanych z tagiem Biosensors:
| # | Obszar badawczy | Dziedzina naukowa |
|---|---|---|
| 1 |
Integracja struktur metalo-organicznych MOF i materiałów 2D dla zaawansowanych zastosowań w biosensorach Rozwój nowych technologii detekcyjnych ma kluczowe znaczenie dla monitorowania zdrowia człowieka. Biosensory są doskonałym wyborem dla szybkich, dokładnych i niedrogich diagnostyk, podczas gdy detekcja elektrochemiczna jest kluczową technologią umożliwiającą wielokrotne wykrywanie i integrację z przyszłymi technikami telemedycyny. Proponowane badania doktorskie mają na celu zbadanie synergistycznego połączenia struktur metalo-organicznych (MOFy) i materiałów 2D w celu opracowania innowacyjnych technologii biosensorowych do monitorowania zdrowia człowieka. Integracja MOF-ów i materiałów 2D umożliwi stworzenie unikalnej platformy, która wykorzystuje zalety obu materiałów, prowadząc do zwiększonej czułości, selektywności i stabilności projektowanych biosensorów.
|
|
| 2 |
Wykorzystanie materiałów elektroprzędzonych w konstrukcji nowoczesnych narzędzi bioanalitycznych - elektroprzędzenie jest nowoczesną techniką wytwarzania włóknin polimerowych (zarówno z polimerów naturalnych, jak i syntetycznych) o rozbudowanej powierzchni i dużej porowatości. Technika ta umożliwia również wytwarzanie struktur kompozytowych domieszkowanych nanocząstkami, co poszerza zakres ich zastosowań poprzez nadanie im nowych właściwości. Tego rodzaju włókniny mogą być wykorzystywane w masowych technologiach (procesy katalityczne czy oczyszczanie ścieków) po bardziej wyszukane zastosowania biomedyczne czy bioanalityczne. Ich liczne unikalne cechy pozwalają również na ich wykorzystanie w konstrukcji biosensorów i biotestów jako modyfikatorów przetworników, jak i warstw, w/na których immobilizowane są, najważniejsze z punktu widzenia tych bioanalitycznych urządzeń, receptory.
|
|
| 3 |
Ewolucyjnie ukierunkowane powinowactwo kwasów nukleinowych oraz przeciwciał względem odpowiednich analitów (sekwencje komplementarne, antygeny) sprawia, że znajdują one zastosowanie m.in. jako receptory warstw sensorycznych biosensorów powinowactwa. Rozpoznanie molekularne zachodzące w kilku nanometrowej przestrzeni międzyfazowej (powierzchnia/roztwór) przekłada się na bardzo silną odpowiedź czujników biologicznych i uzyskanie niskich granic detekcji czy bardzo wysokiej czułości prowadzonych analiz. Tematyka badawcza obejmuje m.in. konstrukcję oraz analizę warstw receptorowych biosensorów powinowactwa (kwasy nukleinowe, w tym aptamery oraz przeciwciała) jak również konstrukcję gotowych rozwiązań czujnikowych, również na podłożach wytwarzanych w technologii elektroniki drukowanej. Rozwiązania takie, z uwagi na wysoki stopień miniaturyzacji, możliwość jednoczesnego wykrywaniu nawet do kilkunastu analitów, niski koszt czy dowolność w skalowalności produkcji posiadają wysoki stopień aplikacyjny poprzez integrację w nowoczesne urządzenia mikroprzepływowe a docelowo w narzędzia diagnostyczne (typu POC).
|
|
| 4 |
Zaawansowane systemy mikroprzepływowe i organ-on-chip w biotechnologii i medycynie precyzyjnej – badania koncentrują się na projektowaniu, wytwarzaniu i zastosowaniu innowacyjnych platform mikroprzepływowych oraz systemów typu Organ-on-Chip (OoC), które umożliwiają tworzenie biomimetycznych modeli ludzkich tkanek i narządów. Modele te pozwalają na badanie mechanizmów chorób, interakcji między różnymi typami komórek oraz testowanie nowych terapii w kontrolowanym środowisku laboratoryjnym. W ramach tego obszaru rozwijane są technologie mikrofabrykacji (fotolitografia, mikrofrezowanie, druk 3D, laminowanie cienkowarstwowe), projektowane są mikrośrodowiska wspierające ko-kultury komórek oraz integrowane są systemy monitorowania funkcji komórek w czasie rzeczywistym (np. techniki TEER/EIS, obrazowanie fluorescencyjne, metody molekularne). Opracowywane platformy znajdują zastosowanie w badaniach podstawowych, toksykologii, farmakologii i medycynie precyzyjnej, przyczyniając się do rozwoju nowej generacji modeli in vitro lepiej odwzorowujących fizjologię człowieka.
|
|
| 5 |
Projektowanie i rozwój zintegrowanych systemów point-of-care do diagnostyki biomedycznej – obszar badawczy obejmuje opracowywanie nowoczesnych, zminiaturyzowanych urządzeń diagnostycznych typu point-of-care (POC), integrujących funkcje przygotowania próbki, analizy i odczytu wyniku w jednym systemie. Badania koncentrują się na projektowaniu jednorazowych mikroukładów przepływowych (kaset, kartridży, pasków testowych LFA) oraz budowie autonomicznych czytników umożliwiających prowadzenie badań diagnostycznych bezpośrednio przy pacjencie. Obejmuje to rozwój zintegrowanych systemów zarządzania przepływami (mikropompy, mikrozawory, kanały mikroprzepływowe), elektroniki pomiarowej, oprogramowania sterującego oraz interfejsów użytkownika. Szczególny nacisk kładzie się na integrację biosensorów (np. elektrochemicznych, optycznych) z platformami mikroprzepływowymi i na automatyzację całego procesu diagnostycznego. Rozwijane technologie znajdują zastosowanie w diagnostyce towarzyszącej, onkologii, chorobach układu krążenia oraz wielu innych schorzeniach wymagających szybkiego i precyzyjnego wykrywania biomarkerów. Ponadto opracowywane systemy mogą być adaptowane do wykrywania czynników zakaźnych, w tym wirusów, bakterii i pasożytów, co umożliwi ich wykorzystanie w szybkiej diagnostyce chorób zakaźnych w warunkach klinicznych, terenowych oraz podczas sytuacji kryzysowych. Tego typu platformy mają również potencjał zastosowania w diagnostyce na potrzeby wojska, służb ratowniczych i medycyny pola walki, gdzie liczy się mobilność, szybkość działania, niezależność od infrastruktury laboratoryjnej oraz możliwość pracy w trudnych warunkach środowiskowych.
|