PN-II-PCCA-140

 Dezvoltarea unor biomateriale compozite biopolimer-grafena pentru fabricarea scaffold-urilor pentru reparare osoasa prin combinarea tehnicilor experimentale cu modelarea moleculara la multiscala

 

CO - Universitatea Politehnica din Bucuresti

Dr. Mariana IONITA

 

P1 - Universitatea Dunarea de Jos din Galati

Dr. Iuliana APRODU

 

P2 - Institutul National de Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiilor

Dr. Sorin VIZIREANU

 

P3 - Universitatea din Bucuresti

Dr. Valentina MITRAN

 

P4 - Universitatea de Vest Vasile Goldis

Dr. Anca HERMENEAN

 

 

ABSTRACT

     Principalele obiective ale acestui proiect au la baza eforturi interdisciplinare utilizand instrumente de calcul complexe de modelare moleculara si tehnici experimentale avansate pentru proiectarea bazata pe cunoastere a unor materiale noi, imbunatatite de tip bioplimer-grafene folosite pentru reconstructia osoasa. Aceste materiale trebuie sa prezinte factori cheie de ordin chimic cat si fizic, care sa permita organizarea, cresterea  si diferentierea celulara in procesul de formare al tesutului. In acest scop, vom dezvolta si aplica un protocol de modelare molecular la multiscala pentru implementarea modelelor computationale asociat cu evaluarea performantelor finale ale materialelor respective. Rezultatele computationale vor constitui un prim pas spre fabricarea biomaterialelor de tipul bipolimer-graphene cu potential comercial. Acest obiectiv va fi realizat prin dezvoltarea unui protocol complex bazat pe tehnici experimentale avansate. Vom stabili o metoda pentru sinteza si modificarea grafenelor prin tratamentul in plasma in vederea introducerii diferitelor grupari functionale pe suprafata grafenelor precum si grefarea de peptide sau proteine cu rolul de a facilita adeziunea, cresterea celulelor si remodelarea tesuturilor. Performantele finale ale acestor materiale depind de mai multi factori precum: proprietatile suprafetei grafenei, natura polimerului si metoda de sinteza utilizata la obtinerea biomaterialului. In cadrul activitatii experimentale, vom pune accentul pe modularea paramatriilor de sinteza in vederea obtinerii unui material corespunzator pentru repararea osoasa. Vor fi utilizate mai multe tehnici fizico-chimice de caracterizare de suprafata a biomaterialelor si a materiilor prime. Scopul final al proiectului de fata este analiza in vitro a biocompatibilitatii, morfologia, adeziunea, viabilitatea si proliferarea la nivel celular precum si evaluarea potentialului de diferentiere al scaffold-urilor nou elaborate. Aceste teste vor fi completate cu testele in vivo in ceea ce priveste reconstructia osoasa utilizand scaffold-uri pe baza de biopolimer-grafena.

 

OBIECTIVELE PROIECTULUI

 

      design-ul bazat pe cunoastere al unui biomaterial de tip biopolimer-grafena avand ca aplicatie finala fabicarea de scaffold-uri pentru repararea osoasa;

 

      dezvoltarea unui protocol fiabil de modelare moleculară la multiscală pentru design-ul şi caracterizarea materialelor compozite biopolimer-graphena;

 

      promovarea tehnicilor computaţionale ca metode noi şi valoroase pentru desing-ul şi studiul materialelor.

                    

Valoare proiect 2000000 RON

 

PRINCIPALELE REZULTATE ALE PROIECTULUI

 

Rezultatele stiintifice ale proiectului

            Raport de activitate Etapa I / 2012

            Raport de activitate Etapa II / 2013

            Raport de activitate Etapa III / 2014

            Raport de activitate Etapa IV / 2015

            Raport de activitate Etapa V / 2016

Diseminarea rezultatelor proiectului