Proiect nr. 11-034 / 2007 Acronim: VIRNANO

1. Proiect nr. 11-034 / 2007 Acronim: VIRNANO SISTEME NANOSTRUCTURATE PENTRU IDENTIFICAREA DE ANTIGENE VIRALE CU UTILIZARI IN DIAGNOSTICUL MEDICAL Coordonator: Institutul de Virusologie Stefan S. Nicolau Director proiect: dr. Corneliu Nicolae ZAHARIA prezentare 23.11.2009 - CNMP

2. Parteneri in consortiu - P1: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM); Responsabil dr. Stefan FRUNZA - P2: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Chimie si Petrochimie (ICECHIM); Responsabil dr. Alexandrina NUTA - P3: Universtatea Tehnica Gh. Asachi Iasi; Responsabil Prof. dr. Aurelia GRIGORIU - P4: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologie (IMT); Responsabil dr. Irina KLEPS • Buget/Cofinantare: 2.000.000 / 0 • Adresa web:http://www.virology.ro/ro/cercetare/bioinformatica/proiecte/sistemenanostructurate prezentare 23.11.2009 - CNMP

3. Obiectivul/Rezultatul final al proiectului Detectia, prin intermediul reactiei de tip antigen-anticorp, a unor agenti patogeni folosind sisteme cu topografie controlata si compusi de incluziune din clasa ciclodextrinelor, cu aplicatii in diagnosticul unor maladii infectioase. Elemente de noutate ale proiectului, originalitate Sisteme cu topografie controlata - metoda de depunere a stratului de aur nanostructurat pe substrat de polistiren; - prin nanolitografie au fost realizate nanostructuri de Cr-Au, care au fost testate prin SEM si difractie cu raze X. Elemente de functionalizare a suprafetelor - a fost sintetizata si testata o structura noua de tiol[2-(-ciclodextrin)-4-(11-mercaptoundecanamin)-6-hidroxi]triazina, sare de sodiu, care reuneste proprietatea -ciclodextrinelor (CD) de a forma compusi de incluziune cu capacitatea tiolilor de a se lega de straturile de aur cu formarea de SAM-uri; - suprafata functionalizata cu aminosilan (AEAPES) – nesemnalata in literatura; - au fost obtinuti si caracterizati fizico-chimic 2 compusi de incluziune ai biotinei cu CD si monoclortriazinil-CD. Tehnici experimentale si metode de analiza a rezultatelor - proiectarea si realizareaunui sistem de detectie a interatiunii ligand-receptor (biotina-avidina) prin emisie de fluorecenta in probe sub forma de picaturi depuse pe suport de sticla, cu topografie controlata; - metoda de prelucrare a datelor experimentale pentru separarea interactiunilor specifice de cele nespecifice la nivelul unei suprafete solide; - realizarea de celule simetrice si nesimetrice cu cristal lichid pentru evidentierea gradului de dezordine indus de complecsii moleculari pe baza fenomenului de amplificare optica. Beneficiarii rezultatelor, potentialul de aplicare in economie Laboratoare de analize pentru precizarea diagnosticului medical (virusologic) din spitale si laboratoare de analize din domeniul veterinar, laboratoare de monitorizare a noxelor din mediul ambiant, laboratoare de cercetari (in functie de rezultatele obtinute prin testari cu antigene sau anticorpi pentru virusuri - virusul hepatitei B, virusul citomegalic, virusul Epstein-Barr si in functie de certificarile pentru punerea in practica). prezentare 23.11.2009 - CNMP

4. Stadiile de realizare – ETAPA I Buget de stat: 83700 Cofinantare: 0 Precursori/ Rezultate intermediare 1. Documentatie a) metode actuale de identificare a agentilor patogeni; b) noi metode de identificare a probelor biologice prin sisteme cu topografie controlata; c) chimia si aplicatiile ciclodextrinelor pentru studiul interactiunilor de tip ligand-receptor. 2. Identificarea elementelor de baza a unui sistem pentru detectia interactiunii ligand-receptor Substrat (lame de sticla, cu topografie controlata); strat autoasamblat (SAM); structuri de recunoastere (modelul biotina-avidina, ciclodextrine si derivati, antigen-anticorp); strat mezogen (strat de cristale lichide). 3. Documente, lucrari - Documentatie privind selectarea sistemelor pentru detectia legaturilor liganzilor la receptori specifici. - 2 lucrari si o comunicare Achizitii realizate:--- prezentare 23.11.2009 - CNMP

5. Stadiile de realizare – ETAPA II Varianta de depunere a aurului pe suport de polistiren Etapele experimentale pentru obtinerea unei celule cu cristal lichid Principiul formarii compusilor de incluziune CD-biotina Modificarea suprafetelor de sticla prin depunere de aminosilani (AEAPES) Buget de stat: 707200 Cofinantare: 0 Precursori/ Rezultate intermediare 1.Tehnica de depunere in vid optimizata. 2. Metode de evidentiere a orientarii cristalelor lichide si de studiu a structurii straturilor depuse (vizualizare directa, conoscopie, difractie raze X, AFM, spectroscopie de fotoelectroni). 3. SAM-uri pe baza de alcantioli, simpli sau mixti, poli-L-lisina si acid sialic. 4. Modelare si simulare a procesului de grefare a derivatilor de CD; obtinerea, purificarea si caracterizarea compusilor de incluziune ai CD cu biotina. 5. Evidentierea in picatura a interactiunilor de tip biotina-avidina prin tehnicile de DotBlot, imunofluorescenta, spectrofotometrie in microplaci cu godeuri. 6. Metode de laborator (1); tehnica de depunere (1); metode de analiza si testare (2); retete de laborator (1), produse de laborator (5); celule de masurare (14). • Achizitii realizate:86783.60 lei (analizor IR de gaze pentru camera de reactie, combina frigorifica, agitator magnetic digital, sistem aer conditionat, calculator PC, sursa neintreruptibila, software PC). prezentare 23.11.2009 - CNMP

6. Stadiile de realizare – ETAPA III Celula cu cristal lichid pentru proba 2ePI (sticla-polistiren-cistamina-BNHS-StrepFITC) Imagine SEM, chip cu 4 nanostructuri PMMA/ITO Imagine de microscopie de fluorescenta (A) si intervale de straluciri (B) pentru proba AEAPES 10%, StrepFITC A B Buget de stat: 198167 Cofinantare: 0 Precursori/ Rezultate intermediare 1. Proiectarea si realizarea de nanostructuri de aur tip banda. 2. Sistem de detectie a gradului de dezordine a cristalului lichid indus de complecsii moleculari. 3. Metoda de functionalizare a suprafetei de sticla cu un nou tip de aminosilan (AEAPES). 4. Metoda numerica de procesare a imaginilor pentru separarea interactiunilor specifice de cele nespecifice. 5. Metode de analiza (2); model experimental (2); sisteme ligand-receptor (10); compusi de incluziune (2); retete (3); celule de masurare (>50). • Achizitii realizate: 8247.5lei (instalatie de monitorizare a continutului de oxigen din vasele de reactie, licente software). prezentare 23.11.2009 - CNMP

7. Participare tineri cercetatori Diseminare • Numar articole publicate • - interne: 1 • - internationale: 3 • Numar articole acceptate spre publicare • - interne: 0 • - internationale: 3 • Numar comunicari stiintifice • - interne: 5 • - internationale: 1 4 tineri cercetatori - 1 biochimist (dr. Grigoriu Ana Maria – contributii in sinteza si aplicarea compusilor de incluziune din clasa Ciclodextrinelor) - 3 ingineri chimisti(ing. Sorescu A. – sinteza si aplicarea compusilor pentru SAM, ing. Sovan A, ing. Diac C – cei doi ing. au activat in domeniul utilizarii unor compusi noi de tip CD in evidentierea interactiunilor moleculare.) doctorat - 3 doctoranzi (ing. Sorescu A., ing. Sovan A, ing. Diac C.) - 1 doctorat finalizat (dr. Grigoriu Ana Maria) prezentare 23.11.2009 - CNMP

8. Diseminari Etapa I 1. Cyclodextrins Inclusion Compounds in Macromolecular Chemistry, Luca C., Grigoriu A.-M., Cell.Chem.Tech., 41, 1, 1-12, 2007. 2. Neural Network Modeling of the Grafting Process of Monochlorotriazinyl-β-Cyclodextrin on Cellulosic Supports, Diaconescu R., Grigoriu A.-M., Luca C., Cell. Chem.Tech., 41, 7-8, 385-390, 2007. 3. Sisteme nanostructurate pentru identificarea unor antigene virale, C. N. Zaharia, Mihaela Albulescu, Alexandrina Nuta, al IV-lea Simpozion Acad. Nicolae Cajal, Bucuresti, 26-28 martie 2008. Etapa II 1.Metoda de identificare a interactiunilor moleculare bazata pe amplificarea optica a perturbarii cristalelor lichide, CN Zaharia, Mihaiela Albulescu, Alexandrina Nuta, Alexandra Sorescu, Studii si cercetari de virusologie, nr. 2 (38), p.65-72, 2008. 2. Compusi de incluziune ai CD pentru sisteme nanostructurate utilizate in diagnosticul medical , A-M. Grigoriu, C.Luca,Zilele fac. de Ing. Chimicasi Protectia Mediului, Iasi, 19-21 nov.2008, pg. 374-379, ISBN 978-973-621-255-0. 3. Microarray imaging from artefacts to standardisation, Irina Kleps si colab.,The 17th Annual International Laser Physics Workshop (LPHYS’ 08), Trondheim, Norway, June 30 – July 4, 2008. 4. Sisteme nanostructurate cu rol in evidentierea interactiunilor ligand-receptor. Metode de caracterizare, T. Beica, Ligia Frunza, S. Frunza, Irina Zgura, C. Zaharia, Conferinta Nationala de Chimie, octombrie 2008. Etapa III 1. Nanostructurated Gold Layers. I. Deposition by Vacuum Evaporation at Small Angles of Incidence, T. Beica, S. Frunza, I. Zgura, L. Frunza, C. Cotarlan, C. Negrila, A.M. Vlaicu, C. N. Zaharia - Romanian Journal of Information Science and Technology, trimis spre publicare. 2.Nanostructurated gold layers. II. Deposition onto polystyrene substrate, Traian Beica, Stefan Frunza, Irina Zgura, Ligia Frunza, Oana Rasoga, Aurelian Galca, Antoniu Moldovan, Maria Dinescu, Corneliu Zaharia - Optoelectronics and Advanced Materials – Rapid Communications, trimis spre publicare. 3. Nanostructurated gold layers. III. Self assembled monolayers of alkane thiols, Traian Beica, Stefan Frunza, Irina Zgura, Ligia Frunza, Oana Rasoga, Mihaela Baibarac, Corneliu Zaharia - Romanian Journal of Physics, trimisa spre publicare. 4. Researches on the thermal stability of linen grafted with monochlorotriazinyl-β-cyclodextrin and treated with cinamic derivatives, Grigoriu AM, Luca C., Lisa G., Grigoriu A. - Cell. Chem. Techn. 43, 4-6, pg. 153-161, 2009. 5. Complex systems as sensors for antigen-antibody reaction: nanostructured systems based on gold layers deposited onto polystirene, Traian Beica, Stefan Frunza, Irina Zgura, Paul Ganea, Ligia Frunza, Corneliu N. Zaharia, Romanian Conference on Advanced Materials, ROCAM 2009, Brasov, 24-28 august 2009. 6. Sisteme nanostructurate ce contin straturi de aur depuse pe polistiren, T. Beica, S. Frunza, I. Zgura, L. Frunza, O. Rasoga, M. Baibarac, C. Cotarlan, C. Negrila, M. Vlaicu, M. Dinescu, C. N. Zaharia, Seminarul National de Nanostiinta si Nanotehnologie, Academia Romana, Bucuresti, 27 aprilie 2009. prezentare 23.11.2009 - CNMP

9. FINANTAREA ESTE FOARTE IMPORTANTA!! MULTUMESC PENTRU ATENTIE! prezentare 23.11.2009 - CNMP