CENTRUM BADAŃ PRZEDKLINICZNYCH I TECHNOLOGII CePT II

Skład konsorcjum

Warszawski Uniwersytet Medyczny

Podstawowym problemem dzisiejszej medycyny regeneracyjnej jest brak dostępnej do zastosowań klinicznych, etycznie akceptowanej i nieobarczonej ryzykiem indukowania potworniaków, komórki macierzystej o charakterze pluri/multipotencjalnym. Próby wykorzystania w praktyce klinicznej komórek pozyskiwanych z zarodków, pomimo długoletnich i niezwykle kosztownych badań, zakończyły się niepowodzeniem. Podobna sytuacja dotyczy tzw. indukowanych komórek pluripotencjalanych. Prowadzona w Japonii próba kliniczna z zastosowaniem iPS została ostatnio zawieszona ze względów bezpieczeństwa pacjentów, gdyż komórki te wykazują znaczną niestabilność materiału genetycznego i obarczone są ryzykiem tworzenia nowotworów.

Jedynymi komórkami, które obecnie wykorzystuje się bezpiecznie w terapiach medycyny regeneracyjnej są komórki macierzyste izolowane z tkanek dojrzałych osobników. Problem ich szerszego wykorzystania dotyczy faktu, iż jak do tej pory nie udało się skutecznie wyizolować wystarczającej liczby komórek pluri/multipotencjalnych z dorosłych tkanek. Stosowane w praktyce klinicznej bardziej już zróżnicowane komórki izolowane z dorosłych tkanek o ile wpływają korzystnie na uszkodzone narządy jest to wynikiem ich efektów parakrynnych, jak opisano m.in. dla komórek mezenchymalnych.

Nasza propozycja dotyczy optymalizacji namnażania i wykorzystania w klinice zarówno wczesnych rozwojowo komórek macierzystych izolowanych z dorosłych tkanek, jako komórek odtwarzających uszkodzone tkanki, przy jednoczesnym opracowaniu protokołów mających na celu wykorzystanie efektów parakrynnych komórek, które powstają w wyniki ich ekspansji w hodowlach ex vivo.

Celem przewidzianych do zrealizowania na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym prac będzie rozwój nowoczesnych produktów komórkowych oraz terapii z wykorzystaniem mikrofragmentów błonowych. Prowadzone będą badania przedkliniczne oraz kliniczne z myślą o medycynie regeneracyjnej. Zakład będzie prowadził działalność usługową w obszarach komercjalizacji badan nad komórkami macierzystymi i mikrofragmentami błonowymi (np. izolacja i identyfikacja z tkanek poporodowych, badania toksykologiczne dla celów farmakologii, wykorzystanie w kosmetologii oraz diagnostyce). Doświadczenie w realizacji poprzednich projektów badawczych wskazały na konieczność utworzenia platformy badawczej umożliwiającej przeprowadzenie szczegółowych analiz od momentu izolacji wybranego produktu komórkowego, poprzez jego charakterystykę, ocenę profilu molekularnego, aż do możliwości namnożenia w warunkach poza ustrojowych do celów klinicznych w warunkach dobrych praktyk laboratoryjnych. Pozyskane środki pozwolą na wyposażenie Zakładu Medycyny Regeneracyjnej w odpowiednią infrastrukturę badawczą specjalistycznych pracowni:

  1. cytometrii przepływowej oraz sortowania komórek macierzystych. Pracownia ta będzie zajmowała się izolacją komórek macierzystych z tkanek. W tym celu musi zostanie wyposażona w: urządzenie sortujące komórki i nanocząstki z krwi, szpiku i innych materiałów biologicznych wyposażone w 3 lasery, 12 kolorów oraz w pełno automatyczny immunomagnetyczny separator komórek AutoMACS. Pracownia będzie również posiadała aparaturę niezbędną do przygotowania materiału biologicznego – dysocjator tkanek oraz homogenizator ręczny do pozyskiwania zawiesiny pojedynczych komórek z różnych narządów.
  2. proteomiki komórek macierzystych. Pracownia ta będzie badała profil białkowy oraz lipidowy izolowanych komórek macierzystych oraz mikrofragmentów błonowych. Do pracowni tej planujemy pozyskać: system spektrometrii mas dedykowany do analiz proteomicznych, sonifikator, urządzenie do odczytu chemiluminescencji z błon po WB oraz wirówkę próżniową.
  3. badań mikrofragmentów błonowych i roli czynników parakrynnych w medycynie regeneracyjnej. Badania te będą prowadzone w oparciu o zakupiony spektrofotometr do pomiaru w kropli i w kuwecie oraz czytnik płytek. Aby izolować mikrofragmenty błonowe z płynów biologicznych niezbędny jest zakup ultrawirówek
  4. ekspansji komórek macierzystych dla badań przedklinicznych i klinicznych.
  5. sekwencjonowania genomowego z możliwością badań pojedynczych komórek (ang. single cell analysis). Pracownia będzie wyposażona w automatyczny system izolowania pojedynczej komórki do analiz genetycznych, wysokoprzepustowy sekwenator następnej generacji, instrument PCR w czasie rzeczywistym oraz instrumenty PCR z gradientem termalnym;
  6. obrazowania komórek macierzystych, z możliwością prowadzenia analiz w czasie rzeczywistym w platformie konfokalnej FluoView

Dzięki pozyskanej infrastrukturze powstanie ośrodek oferujący zakres usług wykonywanych w chwili obecnej w najlepszych laboratoriach na świecie. Pozyskane wyposażenie zwiększy konkurencyjność oferty dla przedsiębiorstw i jednostek naukowych krajowych i zagranicznych, pozwoli szybko reagować na zmieniające się zapotrzebowanie rynku oraz uzyskiwane wyniki prób klinicznych, obniży koszty eksploatacyjne, osobowe i materiałowe.
Wprowadzenie na rynek nowych produktów komórkowych oraz terapii bezkomórkowych wykorzystujących mikrofragmenty błonowe w medycynie regeneracyjnej będzie możliwe dzięki rozwojowi zaplecza badawczego i wyposażeniu pracowni izolacji komórek oraz nanocząstek z tkanek oraz płynów ustrojowych oraz opracowaniu innowacyjnych protokołów namnażania komórek macierzystych w warunkach poza ustrojowych według standardów dobrych praktyk laboratoryjnych.

Zakup infrastruktury badawczej, a w szczególności wykorzystanie metod spektroskopii, obrazowej spektrometrii mas oraz sekwencjonowania platformy C1 umożliwi przedstawienie szerokiej oferty dla przedsiębiorstw w zakresie walidacji oraz dalszej identyfikację potencjalnych molekuł w diagnostyce klinicznej. Jednocześnie zakupiona infrastruktura badawcza o unikalnej rozdzielczości umożliwiająca analizy transkryptomu/genomu oraz modyfikacji epigenetycznych na poziomie pojedynczych komórek oraz system obrazowania w czasie rzeczywistym umożliwią prowadzenie usług oraz rozwój produktów dla nowej dziedziny obszaru nauk biomedycznych – farmakologii komórek macierzystych. Badania te będą prowadzić do poprawy jakości i długości życia zgodnie z wytycznymi panu rozwojowego Regionu Mazowsza.
Dzięki pozyskaniu unikalnej infrastruktury badawczej ZMR WUM będzie dysponował ogromnymi możliwościami świadczenia usług w zakresie identyfikacji, izolacji, wizualizacji różnorodnych populacji komórek z tkanek i płynów ustrojowych. Oferta dla środowiska naukowego oraz przedsiębiorstw będzie obejmowała prowadzenie analiz w zakresie sekwencjonowania genomu, transkryptomu, oceny profilu miRNA, sekwencjonowania Chip-Seq, oceny zmian epigenetycznych, metylacji histonów, etc. Przygotowana zostanie również oferta świadczenia usług z zastosowaniem spektrometrii mas oraz obrazowania, która zostanie skierowana nie tylko do środowiska biomedycznego, ale również do branży chemicznej, paliwowej, przemysłu farmaceutycznego. Chcemy być czołowym europejskim laboratorium w dziedzinie badań przedklinicznych oraz klinicznych medycyny regeneracyjnej.
W powyższy obszar badawczy wpisują się następujące cele projektu przygotowanego przez ZMR WUM.

 

  • Optymalizacja metod wykorzystania w medycynie regeneracyjnej wczesnych rozwojowo komórek macierzystych obecnych w tkankach izolowanych od osobników dorosłych w leczeniu szeregu schorzeń np. oparzeń powłok skórnych, trudno gojących się owrzodzeń skóry, schorzeń układu krwiotwórczego, uszkodzeń mięśnia sercowego, wątroby oraz niektórych schorzeń ośrodkowego układu nerwowego. Zakład Medycyny Regeneracyjnej (ZMR) w oparciu o zakupiony sprzęt w ramach pracowni cytometrii przepływowej oraz sortowania komórek macierzystych oraz ekspansji komórek macierzystych będzie stanowił zaplecze laboratoryjne umożliwiające przeprowadzenie badań przedklinicznych oraz klinicznych. W ZMR na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym w oparciu o posiadaną własność intelektualną (IP) oraz zgłoszone wnioski patentowe będą prowadzone prace nad optymalizacją pozyskiwania wczesnych rozwojowo komórek macierzystych pozyskiwanych z dorosłych tkanek oraz metody ich ekspansji ex vivo dla celów klinicznych. Procedury te będą prowadzone zgodnie z wymogami dobrych praktyk laboratoryjnych w standardzie GMP. Zakład Medycyny Regeneracyjnej będzie ściśle współpracował z klinicystami na Warszawskim Uniwersytecie Medycznym oraz nawiązywał współpracę i służył pomocą merytoryczną oraz laboratoryjną w miarę
    posiadanych funduszy innym oddziałom klinicznym na terenie Warszawy oraz województwa mazowieckiego.
  • Optymalizacja wykorzystania mikrofragmentów błonowych (ang. extracellular microvesicles; ExMVs) w medycynie klinicznej, diagnostyce oraz przemyśle kosmetycznym. Zespół nasz opublikował pierwsze pionierskie prace w literaturze światowej, w których wykazano iż ExMVs mogą modyfikować fenotyp komórek poddanych ich działaniu poprzez: i) bezpośrednią stymulację komórek ligandami obecnymi na powierzchni ExMVs oraz ii) wprowadzając/przenosząc do komórek w sposób horyzontalny czynnościowo aktywnych cząsteczek mRNA, miRNA, białek oraz bioaktywnych lipidów. W oparciu o planowany w projekcie zakup infrastruktury badawczej, a w szczególności spektrofotometr do pomiaru w kropli i w kuwecie, utrawirówkę, system spektrometrii mas dedykowany do analiz proteomicznych oraz wykorzystując infrastrukturę pracowni ekspansji komórek macierzystych będziemy mogli zapewnić kompleksową obsługę klienta naukowego, biznesowego oraz wewnętrznego. Przedstawiona zostanie oferta umożliwiająca ekspansję komórek produkujących ExMVs w systemie zamkniętym w warunkach GMP do badań przedklinicznych i klinicznych oraz opracowane zostaną innowacyjne strategie lecznicze oparte o wykorzystanie platformy ExMVs. W pierwszej kolejności technologię tą planujemy wykorzystać u pacjentów z oparzeniami powłok skórnych oraz niegojących się owrzodzeń podudzi. Uzyskane dane kliniczne w warunkach tzw. zastosowania miejscowego (topical) ExMVs w dalszej kolejności pozwolą opracować procedury z wykorzystaniem ExMV w innych specjalnościach klinicznych. Ponadto, zespół nasz zaproponował nowatorskie metody otrzymywania ExMVs poprzez modyfikację genetyczną komórek je produkujących, np. w wyniku zwiększenia w komórkach produkujących ekspresji genów kodujących mRNA i białka hamujące procesy apoptozy oraz zwiększające procesy angiogenezy uszkodzonych tkanek. Zaproponowaliśmy również wykorzystanie w medycynie regeneracyjnej, jako linii komórkowych produkujących ExMVs, unieśmiertelnione komórki indukowane do stanu pluripotencjalności pozyskiwane od indywidualnych pacjentów. Planowane utworzenie unikalnego w skali kraju laboratorium sekwencjonowania genomowego z możliwością badań pojedynczych komórek oraz proteomiki umożliwi opracowanie strategii pozyskiwania ExMVs dla procesów regeneracji. Znajdzie również szerokie zastosowanie w przemyśle kosmetycznym.
  • Opracowanie postępowań terapeutycznych mających za zadanie spowolnienie procesów starzenia oraz stworzenie nowej platformy leczniczej tzw. farmakologii komórek macierzystych. Opublikowane badania naszego zespołu dowiodły, iż zidentyfikowane przez nas wczesne rozwojowo komórki macierzyste znajdujące się w stanie epigenetycznego „uśpienia” w dorosłych tkankach pełnią kluczową rolę w procesach regeneracji zarówno w warunkach fizjologicznych (procesy starzenia się komórek) oraz patologicznych (uszkodzenia narządów). Zidentyfikowaliśmy ponadto szlaki przekazu sygnału oraz geny odpowiedzialne za „uśpienie” jak i „wybudzenie” tych komórek, m.in. czynniki biorące udział w sygnałowaniu somatotropowym. W ścisłej współpracy z chemikami zajmującymi się syntezą nowych leków planujemy opracować oraz przeprowadzić badania przedkliniczne w modelach in vitro oraz in vivo oceniając działanie terapeutyczne potencjalnych leków spowalniających procesy starzenia, które w sposób bezpośredni będą modulować biologię komórek macierzystych. Proponowana przez nas nowa dziedzina „farmakologii komórek macierzystych” będzie platformą badawczą umożliwiającą koordynację badań klinicznych mających na celu spowalnianie fizjologicznych procesów starzenia. Opracowane metody mogą również znaleźć zastosowanie w zwiększeniu wydolności fizycznej leczonych osobników. W połączeniu z posiadaną przez Instytut Ciśnień PAN oraz Wydział Chemii UW unikalną infrastrukturą badawczą, współpracą z Wydziałem Farmacji WUM oraz wykorzystaniem zakupionej infrastruktury w ramach pracowni cytometrii przepływowej, sekwencjonowania, proteomiki oraz obrazowania komórek macierzystych zostanie utworzony pierwszy w Polsce ośrodek do badań przedklinicznych farmakologii komórek macierzystych i opracowywania produktów/leków spowalniających procesy starzenia.
  • Wykorzystanie zdobyczy nanotechnologii w medycynie regeneracyjnej. Proponowane przez nas w punkcie 1-3 tematy badawcze zostaną wzbogacone o zdobycze współczesnej nanotechnologii. Dzięki zakupionej infrastrukturze dla pracowni sekwencjonowania genomowego z możliwością badań pojedynczych komórek oraz obrazowania komórek w czasie rzeczywistym planujemy opracować metody modyfikacji wczesnych rozwojowo komórek macierzystych izolowanych z dorosłych tkanek poprzez wykorzystanie/wprowadzenie pewnych niskocząsteczkowych związków, zwiększających zarówno stopień ekspansji komórek macierzystych jak i ich modyfikacji ex vivo Równolegle w ramach współpracy z nanotechnologią planujemy opracować nowe protokoły uzyskiwania modyfikowanych ExMVs, co będzie finalnie prowadzić do optymalnego dostarczania leków w postaci nanocząsteczek do komórek. W tym wypadku ExMVs będą pełniły funkcję fizjologicznych liposomów.
  • Optymalizacja wykorzystania mikrofragmentów błonowych (ang. extracellular microvesicles; ExMVs) w diagnostyce nowotworów. Zespół nasz opublikował pierwsze pionierskie prace w literaturze światowej, w których wykazano, iż ExMVs posiadają ekspresję mRNA, miRNA i białek pochodzących z komórek nowotworowych. Dzięki możliwości prowadzenia analiz szczegółowych z wykorzystaniem systemu spektrometrii mas oraz platformy C1 do analiz genetycznych na poziomie pojedynczych komórek planujemy opracować testy diagnostyczne służące do identyfikowania procesu nowotworowego w ustroju w oparciu o techniki tzw. “płynnej biopsji” – czyli wykrywania w RNA izolowanych z ExMVs sekwencji mRNA i miRNA pomocnych w diagnostyce nowotworowej. Będziemy również we współpracy z Instytutem Wysokich Ciśnień PAN oraz Wydziałem Chemii UW rozwijać strategie polegające na dostarczaniu związków czynnych biologicznie oraz leków do komórek nowotworowych za pomocą z ExMVs. W tym wypadku ExMVs będą pełniły funkcję fizjologicznych liposomów.
Strona internetowa: https://www.wum.edu.pl/

Uniwersytet Warszawski

Celem przewidzianych do zrealizowania na Uniwersytecie Warszawskim prac będzie rozwój nowoczesnych usług oraz produktów związanych z badaniami przedklinicznymi oraz prototypowaniem urządzeń i wyrobów w tym stosowanych w medycynie. Planowane do zrealizowania inwestycje stanowią uzupełnienie posiadanej przez UW infrastruktury. Kilkuletnie doświadczenie w realizacji projektów badawczych i infrastrukturalnych wskazały na konieczność konsolidacji rozporoszonej aparatury. Pozwoli to zwiększyć zakres świadczonych usług, zniesie bariery techniczne i logistyczne oraz pozwoli efektywniej wykorzystać posiadaną aparaturę. Konsolidacja wyposażenia zwiększy konkurencyjność oferty dla przedsiębiorstw i jednostek naukowych, pozwoli szybko i płynnie reagować na zmieniające się zapotrzebowanie rynku, obniży koszty eksploatacyjne, osobowe i materiałowe. W ramach projektu CePT II prowadzone będą prace związane z:

  1. Opracowaniem i badaniem nowych związków biologicznie czynnych z wykorzystaniem techniki spektrometrii mas. Efektem działalności będzie zainicjowanie długofalowej współpracy Uniwersytetu Warszawskiego i Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego z przemysłem, co przyczyni się do realizacji nowych projektów badawczych z zakresu innowacyjnych środków stosowanych w diagnostyce i leczeniu chorób nowotworowych i cywilizacyjnych.
  2. Badaniami przedklinicznymi z wykorzystaniem technik izotopowych. Planowane połączenie (techniczne oraz osobowe) poprzednich inwestycji CePT oraz Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych (CNBCh), z zakresu radiochemii, doposażenie w dodatkową infrastrukturę pozwalającą prowadzić prace z wykorzystaniem radioizotopów w standardzie GLP (Good Laboratory Practice) pozwoli zwiększyć zakres świadczonych usług badawczych oraz eksperckich. Zaowocuje to utworzeniem pierwszego w Polsce akredytowanego ośrodka do badań przedklinicznych z wykorzystaniem technik PET/SPECT/CT
  3. Prototypowaniem wyrobów i urządzeń z wykorzystaniem m.in. technik 3D. Laboratorium Prototypowania 3D zaspokoi potrzeby eksperymentatorskie oraz umożliwi otwarcie konsorcjantów CePT II na szereg nowych obszarów wykorzystujących najnowsze technologie wytwórcze. Laboratorium Prototypowania 3D to unikalny projekt opierający się na współpracy świata nauki i biznesu. Na wyposażenie Laboratorium składałoby się kilka różnych drukarek 3D pracujących w różnych technologiach generatywnych. Możliwości rozciągające się od tworzyw sztucznych, przez poliamidy, aż po proszki metalizowane pozwalają na kompleksową obsługę klienta naukowego, biznesowego oraz wewnętrznego.
  4. Prototypowaniem magazynów energii wykorzystywanych m.in. w medycynie. Planowane jest utworzenie unikatowego w skali krajowej laboratorium prototypowania akumulatorów, w szczególności litowo-jonowych, stanowiącego rozszerzenie prac prowadzonych w zakresie magazynowania energii w ramach projektu CePT. Laboratorium to będzie posiadało możliwość wykonania partii testowych akumulatorów o rozmiarze AA. W połączeniu z posiadaną przez Wydział Chemii unikatową infrastrukturą dedykowaną do prowadzenia zaawansowanych analiz fizykochemicznych oraz testowania pracy akumulatorów pozwoli to zweryfikować materiały elektrodowe wytwarzane przez naukowców zatrudnionych w krajowych i zagranicznych placówkach naukowych.

Relacje pomiędzy obszarami badawczymi przewidzianymi do zrealizowania w ramach projektu CePTII przez Uniwersytet Warszawski.
Celowość zintensyfikowania prac w ww. obszarach odzwierciedla współpraca Uniwersytetu Warszawskiego z partnerami naukowymi i przemysłowymi, w szczególności potwierdzają ją listy intencyjne oraz porozumienia o współpracy podpisane m.in. przedsiębiorstwami VOXEL SA., PGE GK oraz Panasonic Polska.

 

W ramach prac przewidzianych do zrealizowania w projekcie CePT II utworzone zostaną laboratoria:

  1. Spektrometrii mas oraz przygotowywania próbek biologicznych do badań przedklinicznych i klinicznych. Laboratoria te zostaną wyposażone w wysokiej klasy sprzęt pomiarowy, składający się m.in. ze spektrometrów mas sprzężonych z HPLC, UPLC oraz GC, jak również aparatury niezbędnej do przygotowywania próbek biologicznych do analiz. Wysokiej klasy spektrometry mas umożliwiają przeprowadzenie nie tylko profesjonalnych pomiarów jakościowych i ilościowych, ale również umożliwiają prowadzenie prac związanych z identyfikacją struktury badanych związków, czy poszukiwaniem metabolitów substancji aktywnych, tworzących się w wyniku procesów degradacji in-vivo oraz in-vitro. Analiza dystrybucji substancji badanej i jej metabolitów w strukturach tkankowych ma ogromne znaczenie w badaniach nad mechanizmami niektórych procesów biologicznych zachodzących w organizmach żywych, ale również m. in. w badaniach przedklinicznych. W przypadku badań przedklinicznych, zastosowanie tego typu rozwiązań technologicznych może przyczynić się do weryfikacji zasadności prac badawczo – rozwojowych nad daną substancją leczniczą już na wczesnym etapie, redukując tym samym wysokie koszty działalności R&D. W związku z tym, stworzenie takiego nowoczesnego laboratorium pomiarowego umożliwi świadczenie szerokiej gamy zintegrowanych usług analitycznych związanych z badaniami podstawowymi, przedklinicznymi i klinicznymi dla koncernów farmaceutycznych oraz biotechnologicznych, w ramach tzw. outsourcingu. Dodatkowo, zastosowanie spektrometrii mas w badaniach przedklinicznych i klinicznych pozwoli podjąć próbę wystandaryzowania metod badawczych i zastosowanie odpowiednich elementów kontroli jakości. Dzięki temu, uzyskiwane wyniki będą charakteryzowały się powtarzalnością i wiarygodnością, co umożliwi poprawne projektowanie eksperymentów badawczych oraz właściwe interpretowanie otrzymywanych wyników. Takie podejście pozwoli na eliminację niewłaściwych wyników pomiarowych, które niekiedy mogą doprowadzić do poniesienia niepotrzebnych i dużych nakładów finansowych.
  2. Badań przedklinicznych z wykorzystaniem technik izotopowych. Nowoczesna nauka jest interdyscyplinarna, dlatego też realizowanie badań na najwyższym światowym poziomie wymaga połączenia wiedzy oraz aparatury stosowanej w wielu dziedzinach nauki. Doskonałym tego przykładem jest pozytonowa tomografia emisyjna (PET), technika medycyny nuklearnej pozwalająca na bezinwazyjną diagnostykę wielu chorób i organów wewnętrznych. Zastosowanie tej metody w onkologii pozwala na szybkie i precyzyjne określenie zmian nowotworowych oraz monitorowanie procesu leczenia. Połączenie technik obrazowania radioizotopowego (PET lub SPECT) oraz CT (tomografia komputerowa) pozwala dodatkowo na badanie metabolizmu nowoczesnych leków stosowanych w chorobach układu nerwowego czy schorzeniach kardiologicznych. Szybko rozwijające się metody diagnostyczne stawiają przed biologami, chemikami, fizykami i lekarzami szereg wyzwań, dając im jednocześnie doskonałe narzędzie do badania nowych farmaceutyków i radiofarmaceutyków. W ramach prowadzonych aktualnie prac badawczych z wykorzystaniem technik izotopowych wykonywane są eksperymenty ukierunkowane na poznanie mechanizmu działania oraz biodystrybucji komórek macierzystych wykorzystywanych do regeneracji mięśnia sercowego, określenia potencjału onkogennego subpopulacji komórek raka jasnokomórkowego nerki oraz badań nad opracowaniem procedur syntez związków biologicznie czynnych z wykorzystaniem nowych znaczników izotopowych. Równolegle z pracami o charakterze naukowym rozwijana jest współpraca komercyjna związana z określeniem biodystrybucji materiałów planowanych do wprowadzenia na rynek m.in. przez firmy Oncoarendi czy Synektik SA. W ramach zrealizowanych do chwili obecnej inwestycji infrastrukturalnych (m.in. projekty CePT oraz CNBCh) na Uniwersytecie Warszawskim zainstalowano wyposażanie pozwalające na projektowanie oraz syntezę związków znakowanych radioizotopami i ich wykorzystanie w badaniach przedklinicznych z wykorzystaniem małych zwierząt (m.in. jedyny w Polsce skaner PER/SPECT/CT dla zwierząt, moduły do syntezy związków znakowanych radioizotopami, system do kontroli jakości radiofarmaceutyków, detektory promieniowania alfa, beta oraz gamma). W ramach projektu CePTII planowane jest połączenie (techniczne oraz osobowe) poprzednich inwestycji, wyposażenie w dodatkową infrastrukturę analityczną oraz ochronną pozwalającą prowadzić prace z wykorzystaniem radioizotopów w standardzie GLP (Good Laboratory Practice). Pozwoli to zwiększyć zakres świadczonych usług badawczych oraz eksperckich na bazie posiadanego aktualnie potencjału osobowego jednostek podstawowych Uniwersytetu Warszawskiego oraz współpracujących z UW jednostek naukowych i przemysłowych. Gwarantuje to rozpoczęcie działalności centrum bez zbędnych opóźnień, w niedługim czasie po zainstalowaniu planowanego do zakupienia wyposażania. Z uwagi na zaangażowanie w projekt CePTII firmy VOXEL SA., drugiego w kraju producenta radiofarmaceutyków stosowanych komercyjnie w diagnostyce medycznej, planowane do zrealizowania prace B+R ukierunkowane będą na optymalizację procedur znakowania i zastosowania radioizotopów metalicznych, w szczególności izotopów galu. 
  3. Prototypowania 3D. Uniwersyteckie zakłady wytwórcze działały przez lata w różnej formie. Historyczne warsztaty stolarskie, szklarskie i inne zajmowały się zapewnieniem infrastruktury badawczej, czy też konstrukcją unikalnych układów laboratoryjnych. Wyposażone w ciężki sprzęt CNC, tokarki, frezarki zapewniały dużą siłę wytwórczą. Były to zakłady pracujące na rzecz Uczelni, jednakże ze względu na zamknięcie ich działalności wyłącznie w ramach prac naukowo-badawczych były nierentowne, przez co ulegały stopniowej likwidacji. W XXI wieku istnieje zapotrzebowanie na dedykowane, indywidualne rozwiązania potrzebne w eksperymentach, układach laboratoryjnych, czy też w testach produktów. Laboratorium Prototypowania 3D zaspokaja potrzeby eksperymentatorskie, a ponadto umożliwia otwarcie na szereg nowych badań wykorzystujących najnowsze technologie wytwórcze. Istnieje także ogromne zapotrzebowanie poza uczelniane na usługi takiego laboratorium. Firmy produkcyjne są żywotnie zainteresowane możliwością tworzenia dedykowanych rozwiązań w sposób obecnie na rynku trudno dostępny lub zgoła niedostępny. Laboratorium Prototypowania 3D to unikalny projekt opierający się na współpracy świata nauki i biznesu. Na wyposażenie Laboratorium składałoby się kilka różnych drukarek 3D pracujących w różnych technologiach generatywnych. Możliwości rozciągające się od tworzyw sztucznych, przez poliamidy, aż po proszki metalizowane pozwalają na kompleksową obsługę klienta biznesowego oraz wewnętrznego. Drukarki 3D pozwalają na druki m.in. implantów medycznych, protez, symulowanych układów wewnętrznych, czy biotechnologiczne wdrożenia np. eyetrackerów). Laboratorium druku 3D pozwoli znacząco zacieśnić współpracę pomiędzy biznesem, a nauką. Działalność usługowa-techniczna wydruków 3D, bardzo szybko przeobraża się w dalej idące prace projektowe i wdrożeniowe, które pozwolą na sprzedaż uniwersyteckiego know-how z różnych dyscyplin naukowych. Dzięki otwarciu takiej jednostki naukowcy otrzymają unikalną możliwość realizacji w zakresie budowy infrastruktury badawczej, a także otworzą się na nowe możliwości badań (np. druku 3D matryc do zasiedlania komórkami, czy druku 3D z kompozytów grafenowych). Uczelnia również uzyska dostęp i kontakt do firm działających w obszarach nowych wdrożeń i produkcji, dzięki czemu powstanie „opportunity” do stworzenia silnych związków wdrożeniowo-badawczych z otoczeniem gospodarczym. Rozwój aparatury badawczej, mogącej być wykorzystanej w pracach dla przemysłu jest wielką szansą dla interesariuszy wewnętrznych Uczelni, jak i zewnętrznych.
  4. Prototypowania magazynów energii wykorzystywanych m.in. w medycynie. Niniejszy projekt przewiduje utworzenia unikatowego w skali krajowej laboratorium prototypowania akumulatorów, w szczególności litowo-jonowych. Laboratorium to będzie posiadało możliwość wykonania partii testowych akumulatorów o rozmiarze AA. Planowana do zakupienia w ramach projektu CePTII aparatura posłuży do przygotowania i nanoszenia materiałów elektrodowych, łączenia z separatorem, zwijania, napełniania elektrolitem oraz zamykania ogniw w komercyjnych obudowach. W połączeniu z posiadaną infrastrukturą dedykowaną do prowadzenia zaawansowanych analiz fizykochemicznych oraz testowania pracy akumulatorów pozwoli to zweryfikować materiały elektrodowe wytwarzane przez naukowców zatrudnionych w krajowych i zagranicznych placówkach naukowych. Celowość utworzenia ww. laboratorium podkreślają podpisane przez firmy PGE GK oraz Panasonic Polska listy intencyjne w zakresie poszukiwania nowych rozwiązań związanych z rozwojem magazynów energii.

Podstawowym obszarem badawczym rozwijanym w ramach projektu będzie opracowanie konstrukcji odwracalnego ogniwa litowo-jonowego o zwiększonym bezpieczeństwie eksploatacji głównie do zastosowań w medycynie oraz motoryzacji (własność niematerialna i prawna przewidziana do wniesienia do projektu przez UW). W tych obszarach jednymi z kluczowych wymagań stawianych implementowanym rozwiązaniom są gwarancja niezawodności oraz bezpieczeństwo użytkowania. Celem projektu będzie opracowanie i przygotowanie do wdrożenia technologii wytwarzania nowych akumulatorów na podstawie produkcji prototypowej urządzeń o budowie monetowej i cylindrycznej. Cechą wyróżniającą opracowanego akumulatora będzie jego zwiększone bezpieczeństwo pracy dzięki zastosowaniu nowatorskich rozwiązań dotyczących poszczególnych jego elementów: interkalowanego materiału anody składającego się z tlenku litowo-tytanowego (LTO) oraz materiału elektrolitu. Bezpieczeństwo eksploatacji proponowanego ogniwa zwiększa możliwości zastosowań, zwłaszcza w magazynowaniu energii na potrzeby motoryzacji i medycyny, przy których wymaga się długotrwałej i bezawaryjnej pracy.

Strona internetowa:

Instytut Wysokich Ciśnień PAN

Celem projektu w ramach działalności Laboratorium Nanostruktur IWC PAN jest wzrost udziału przychodów od przedsiębiorstw w całkowitych przychodach Laboratorium Nanostruktur IWC PAN oraz wzrost liczby zadań B&R realizowanych we współpracy z przemysłem. Środek ciężkości projektu to rozwój nanomedycyny we współpracy z przedsiębiorstwami.

Geneza projektu z zakresu nanomedycyny.

W trakcie realizacji Projektu CePT nastąpił dynamiczny rozwój nanomedycyny w Polsce, Europie i na całym świecie. Było to skutkiem wzrostu dojrzałości technologicznej nanotechnologii do poziomu umożliwiającego przełom w leczeniu i profilaktyce ważnych chorób. Nanomedycyna jest kierunkiem badań silnie popieranym przez Komisję Europejską, która ogłasza konkursy badawcze ściśle współpracując z Europejska Technologiczną Platformą Nanomedycyny (ETPN). Główną motywacją jest zbyt powolny postęp w leczeniu ważnych chorób cywilizacyjnych. Główne cele ETPN to: 1. radykalny postęp w leczeniu nowotworów przez stosowanie nano-leków odnajdujących nowotwory i tam uwalniających substancje lecznicze, przez co unika się skutków ubocznych chemioterapii. 2. Zastosowanie nano-bio materiałów do wspomagania regeneracji uszkodzonych tkanek. 3. Radykalne zwiększenie czułości testów diagnostycznych przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów diagnostyki. Ostatnie konkursy dotyczyły uruchomienia eksperymentalnych linii produkcji nano-leków do celowanej terapii przeciwnowotworowej, oraz europejskiej sieci laboratoriów badawczych dla charakteryzacji nano-cząstek w zastosowaniach medycznych. Po to, aby polskie zespoły badawcze i firmy uczestniczyły w pracach Europejskiej Platformy nanomedycyny na pełnych prawach, konieczne jest stworzenie infrastruktury i technologii spełniającej surowe kryteria FDA( Food and drug Administration ), TUV i innych centrów akredytacji. Niezbędna jest automatyzacja procesów oraz podniesienie standardów wytwarzania wyrobów medycznych spełniających normy dopuszczające wyroby do stosowania w klinice. Konwergencja technologii: nanotechnologii, biotechnologii, nauk o funkcjach poznawczych oraz nauk informatycznych stwarza możliwość znacznego zwiększenia skuteczności leczenia.

Dwa główne zadania:

  1. Zadanie KonwergKill: „Konwergencja technologii ciśnieniowych, ultradźwiękowych i mikrofalowych dla zwalczania odpornych na antybiotyki bakterii”.
    W ramach projektu zostaną stworzone możliwości produkcji nanocząstek o działaniu antybakteryjnym o niezwykłej skuteczności: „Budowa prototypowej syntez nanocząstek antybakteryjnych i linii ultradźwiękowego pokrywania tkanin szpitalnych antybakteryjnymi nanocząstkami”. Do tego celu zastosowane zostaną unikalne w skali światowej reaktory do syntez nanocząstek metodą hydrotermalna lub solwotermalną, w których następuj ich wytrącanie z roztworu znajdującego się pod wysokim ciśnieniem do 6 MPa, bardzo szybko i jednorodnie ogrzewanego przy pomocy mikrofal. Technologię nazywamy MSS – Mikrowave Solvothermal Synthesis. Laboratorium będzie świadczyło usługi dostawy nanocząstek antybakteryjnych, sprzedaży licencji, oraz nanoszenia nanocząstek na materiały i tekstylia, po to, aby im nadać właściwości antybakteryjne. Znaczenie tego projektu jest ogromne, gdyż eksponencjalne rozpowszechnianie się bakterii odpornych na antybiotyki może doprowadzić w ciągu następnych 10-20 lat do sytuacji, gdzie każdy zabieg operacyjny lub pobyt w szpitalu będzie związany ze znacznym ryzykiem utraty zdrowia lub życia przez pacjenta.
  2. Zadanie NanoBioImplant „Technologia implantów medycznych dla regeneracji tkanki kostnej, chrzęstnej, ścięgien i więzadeł”.
    W ramach projektu stworzone zostaną możliwości sprzedaży nanomateriałów i świadczenia usług następującym przedsiębiorstwom: gabinety weterynaryjne leczące problemy z układem kostnym zwierząt (zerwane więzadła, złamania kostne i ubytki kostne), producenci implantów medycznych dla zastosowań klinicznych, gabinety stomatologiczne. Elementami projektu będzie budowa 3 prototypowych linii produkcyjnych: 1) produkcji doświadczalnej biowchłanialnych nano-bio implantów medycznych spełniającego wymagania GMP(ang. Good Manufacturing Practice) dla wyrobów medycznych, 2) syntezy nano-hydroksyapatytu metodą MSS, który będzie składnikiem ww. implantów medycznych i 3) ultradźwiękowego nanoszenia nano-hydroksyapatytu na implanty medyczne,
    Znacznie zostaną zwiększone możliwości świadczenia usług badawczych. Chcemy być czołowym europejskim laboratorium charakteryzacji nanomateriałów i nano-biomateriałów.

 

Projekty te są niezbędnym etapem na drodze do: 1. wprowadzenia na rynek rozwiązań znacznie redukujących ryzyko zakażeń szpitalnych 2. Szybkiego powrotu do zdrowia pacjentów po operacjach ortopedycznych i onkologicznych. Zastosowanie technologii ultradźwiękowych i wysokociśnieniowych daje nam znaczącą przewagę technologiczną i otwiera szansę wejścia na rynki światowe.

Strona internetowa: https://www.unipress.waw.pl/