ТЕХНИЧЕСКИЯ БАЗА
ИНФРАСТРУКТУРА ВЫСОКОГО КЛАССА В ЦЕНТРЕ БИОМЕДИЦИНСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ ВТА
Исследования графена проводятся с использованием инфраструктуры высшего класса в Центре биомедицинской инженерии ВТА, который оснащен современным исследовательским оборудованием и аппаратурой, собранной в пяти тематических лабораториях, проводящих научные и внедренческие работы.
Одной из исследовательских лабораторий является Лаборатория молекулярной инженерии и графена , в которой как раз и проводятся исследования, в том числе по разработке инновационных технологий для комбинирования графена с другими материалами, по процессамполучения молекулярных сит и активных адгезивных поверхностей для биологических частиц. Кроме того, ведутся работы над упрощенным лабораторным устройством для одноразового обогащения популяции циркулирующих раковых клеток (ЦРК) в образцах крови.
Для решения вышеуказанных задач в лаборатории объединено лабораторное оборудование для производства молекулярных сит вместе с технологическим оборудованием. Эти устройства необходимы для прямой лазерной фотолитографии. К ним относятся, в частности, устройства для ионного травления, очистки плазмы, формирования активных поверхностей и для геометрического контроля получаемых молекулярных сит.
Исследовательская инфраструктура Лаборатории молекулярной инженерии и графена
Спектрофлуориметр
Тип: QM 400 компанииHoriba
Спектрофлуориметрическая система Quanta Master QM400 предназначена для характеристики люминесцентных материалов в виде порошков, растворов, тонких слоев, кристаллов и наноматериалов. Спектральный диапазон возбуждения и детектирования составляет от 200 до 2200 nmol. Источниками возбуждения являются: импульсный лазер Na: YAG Opolette 355LD (225-2200 nmol), эллипсоидный осветитель с лампой Xe (200-900 nmol) и лазер 980 nmol для измерений up-конверсии. Система позволяет измерять спектры возбуждения и излучения, синхронные, с временным разрешением, кинетику флуоресценции и анизотропию поляризации люминесценции. Измерения с использованием сферы поглощения, передачи и интеграции. Система соединена с флуоресцентным микроскопом (Zeiss Axio Imager.M2) и сверхчувствительной камерой для измерений биолюминесценции.
Мульти-лазерный сортировщик клеток
Тип: BD FACSAria Fusion на основе проточной цитометрии
Сортировщик интегрирован с камерой безопасности классII, тип A2, и имеет систему управления аэрозолямиAMS ( англ. Aerosol Management System), защищающую пользователей от воздействия аэрозолей, образующихся во время работы устройства. BD FACSAria Fusion обеспечивает быструю количественную и качественную оценку физических и биологических свойств отдельных клеток и их морфотических элементов, таких как ядра, нуклеиновые кислоты или митохондрии. Камера может быть использована, среди прочего, для оценки экспрессии поверхностных и внутриклеточных антигенов, определения фазы клеточного цикла, тестирования свойств цитоплазматических мембран, выделения очень редких в данной популяции клеток, а также для тестирования апоптоза, некроза и активности ферментов. Используя устройство, можно асептически сортировать одну ячейку, например, сцельюклонирования.
Секвенатор генов
Тип: MiSeq от Illumina Inc. вместе с дополнительным оборудованием: флуориметр от компании Promega Quantum, нагревательный блок Hybex, аппарат для электрофореза нуклеиновых кислот и белков BluePippin, компьютерная система с дисковой памятью типа NAS для анализа и хранения результатов секвенирования с использованием специализированного программного обеспечения Geneious RS.
Секвенсор позволяет анализировать генетический материал в клетках млекопитающих или клетках микробов путем целевого секвенирования фрагментов генома, в которых происходят мутации, связанные с конкретными заболеваниями, метагеномики, например, выявления в образце многих видов микроорганизмов / патогенов, секвенирования небольших геномов, секвенирования miRNA, целевой экспрессии генов, секвенированияампликонов, подготовкибиблиотеки для секвенирование следующего поколения NGS (англ. – next-generation sequencing), например, для анализа метилирования цельной геномной ДНК, выявлениямутаций, связанных с определенным типом рака в последовательности / генофонде, выявленияпопуляций персистирующих раковых клеток (минимальное остаточное заболевание), которые могут инициировать рецидив опухоли, оценкихимерства после трансплантации (оценка принятия трансплантата).
Устройство для прямой лазерной фотолитографии
Тип: LaserWriter 405B + компанииMicroTech srl
Устройство Laser Writer для прямой лазерной фотолитографии является незаменимым оборудованием для формирования геометрических рисунков высокого разрешения с разрешением около 1,0 микрометра на металлических и полупроводниковых подложках, предвиденных для ионного травления (DRIE). Является основнымоборудованием в процессе производства молекулярных сит для обогащения ЦРК. Это эластичныйметод, значительно более дешевый по сравнению с классической фотолитографией, который позволяет в очень короткие сроки получать конкретные образцы высокого разрешения, необходимые для ионного травления молекулярных сит.
Сканирующий электронный микроскоп высокого разрешения с ЭЦП-спектрометром и комплектным оборудованием для тестирования биологических препаратов
Тип: Quanta 250 FEG компанииFEI
Сканирующий электронный микроскоп высокого разрешения (SEM — эмиттер Шоттки) Quanta 250 FEG со спектрометром EDS с полным оборудованием для тестирования биологических препаратов предназначен для количественного и качественного контроля процесса фильтрации ЦРК, осуществляемого с использованием разработанных молекулярных сит и прототипа устройства для скрининга крови. Устройство Quanta 250 FEG дает возможность изучать биологические препараты с использованием гораздо более низких ускоряющих напряжений по сравнению с источником вольфрама или источником LaB6 нескольких производителей. Микроскоп Quanta является экологическим микроскопом, что означает, что он обладает самыми широкими возможностями в области тестирования препаратов, несовместимых с традиционной электронной микроскопией (биологические, пористые, гидратированные образцы и т. д.). С помощью используемого в конфигурацииЕлементаПельтье, можно контролировать влажность окружающей среды испытуемого вещества, регулируя температуру и давление в камере. Кроме того, устройство имеет расширенную систему низкого вакуума, дающую возможность достижения давления до 4000 Па в камере, а также ряд систем, которые защищают микроскоп от любых загрязнений. Микроскоп оснащен спектрометром EDS с соответствующим программным обеспечением для обработки данных на специальном компьютере. В конфигурациютакже включеныSE-детекторы и уникальные решения для обнаружения сигналов BSE.
ИСТОРИЯ
- Открытие свойств графена - первая в мире изоляция графенового слоя (2004),
- Получениеза открытие Нобелевской премии (2010)
- Проведение работ по антибактериальной графеновой бумаге в качестве повязок (2010 г.)
- Создание кластера Центра биомедицинской инженерии –ЦБИ ВТА (CIBio WAT)(2012)
- ПредоставлениеВоенно-технической академии средств для финансирования проекта POIG, CIBio WAT стал единственным кластером в Польше, в котором высшее учебное заведениестало координатором кластера (2013)
- Успешное тестирование цитотоксичности оксида графена. Исследования проведены вОтделении трансплантологиии Центральном банке тканей Варшавского медицинского университета. Исследование завершено рапортом с положительным результатом и рекомендацией для дальнейших исследований (2014)
- Подтверждение антибактериальной активности оксида графена с помощью ЦБИ ВТА (2015)
- Патентная заявка на косметическую композицию с графеном в качестве бактерицидного элемента P.424202 (2018)
- Подтверждение предположения об укреплении волокнистой структуры геля путем встраивания наноструктур (2019 г.)
- Были предприняты эффективные попытки включить хлопья графена и оксида графена в структуру геля. Таким образом, мы успешно прошли этаплабораторных испытаний (2019)
- Оптимизация гель –графенового композита - технология лабораторного масштаба (2019),
- Тесты внедрения и технология масштабирования (2020),
- Проведение работпо функционализации хлопьев оксида графена - в контексте оптимизации механизма включения в структуру геля и использования биологической активности для регенерации поверхности тканевых структур (2019)
- Оптимизация гель - графеноксидного композита - технология лабораторного масштаба (2019)
- Тесты внедренияи технология масштабирования (2020)