Cztery polskie jednostki badawcze łączą siły, żeby wspólnie pracować nad udoskonaleniem technologii wykorzystania nanodiamentów m.in. do celów nowoczesnej diagnostyki medycznej, elektroniki oraz optyki. Liderem konsorcjum jest Uniwersytet Warszawski ? Wydział Fizyki, a prace badawcze będą finansowane przez Fundację na rzecz Nauki Polskiej, w ramach programu TEAM-NET, w wysokości ponad 18,5 mln zł.
Nanodiamenty to maleńkie kryształy diamentu o średnicy kilkudziesięciu nanometrów (czyli milionowych części milimetra), a zatem mniejsze nawet od wirusów. Są to stosunkowo nowe materiały, których unikalne właściwości są aktualnie intensywnie badane w czołowych ośrodkach na świecie pod kątem ich wykorzystania m.in. w onkologii, zarówno do leczenia nowotworów, jak i efektywnego ich diagnozowania, jako nośniki genów oraz jako znaczniki w technologii precyzyjnego obrazowania za pomocą rezonansu magnetycznego. Tym samym, technologie oparte na nanodiamentach znajdują zastosowanie zarówno w badaniach podstawowych, jako cenne narzędzia badawcze, jak również już niedługo będą mogły być wykorzystywane w warunkach klinicznych do poprawy jakości i szybkości precyzyjnej diagnostyki medycznej.
Biodiagnostyka nowej generacji dla chorób neurodegeneracyjnych i nowotworowych
?To ostatnie z zastosowań nanodiamentów będziemy rozwijać w naszym konsorcjum. Jeden z naszych zespołów, który będzie utworzony w Instytucie Biotechnologii i Medycyny Molekularnej (IBMM) w Gdańsku pod opieką dra Pawła Schweigera i dra Dawida Nidzworskiego, będzie pracować nad nowymi superczułymi metodami diagnostycznymi, pozwalającymi na szybkie diagnozowanie chorób neurodegeneracyjnych i nowotworowych. Nanodiamenty posłużą do nanoznacznikowania różnych substancji oraz badania aktywności biologicznej z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego? ? mówi prof. Ryszard Buczyński z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.
Ultraczułe nanosensory
Ogromne możliwości badawcze i aplikacyjne stwarzają nanodiamenty z tzw. centrami barwnymi. Centra barwne są naturalnymi bądź wprowadzonymi sztucznie defektami struktury krystalicznej diamentu, zdolnymi do absorpcji i emisji światła w temperaturze pokojowej. ?Nanokryształy z centrami barwnymi mogą być użyte jako niezwykle dokładne czujniki pól magnetycznych, elektrycznych, temperatury i ciśnienia. Ta tematyka będzie rozwijana w oparciu o najnowsze osiągnięcia fizyki kwantowej przez nowy zespół badawczy, który powstanie na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego pod opieką prof. Wojciecha Gawlika? ? wymienia prof. Ryszard Buczyński.
Jak otrzymać diamentowe origami
Kluczową rolę w całym projekcie odgrywa wytwarzanie nanodiamentów. Dotychczas bardzo duże trudności sprawiało otrzymanie dobrej jakości, powtarzalnych geometrycznie nanodiamentów o kontrolowanych własnościach. Grupa prof. Roberta Bogdanowicza z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej opracowała jednak nową metodę syntezowania i chemicznego modyfikowania nanocząstek diamentowych w tzw. ?diamentowe origami?, o zaprojektowanych parametrach geometrycznych, właściwościach elektrycznych i optycznych. W ramach projektu TEAM-NET zespół ten będzie rozwijał technologię wytwarzania nanodiamentów.
Całość prac badawczych związanych z doskonaleniem metod wytwarzania oraz wykorzystaniem nanodiamentów w magnetometrii, optyce i biomedycynie realizowana będzie przez interdyscyplinarne konsorcjum, w skład którego wchodzą: Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej oraz Instytut Biotechnologii i Medycyny Molekularnej. W ramach realizacji projektu powołane zostaną cztery nowe grupy badawcze oraz zostanie uruchomiona platforma technologiczna produkcji nanodiamentów, która zapewni dostęp do tych nanomateriałów wielu naukowcom w kraju i zagranicą.
O programie TEAM-NET
Program TEAM-NET Fundacji na rzecz Nauki Polskiej pozwala na sfinansowanie interdyscyplinarnych badań naukowych, realizowanych przez sieć współpracujących zespołów badawczych, kierowanych przez wybitnych, doświadczonych naukowców. Celem tego programu jest, oprócz umożliwienia prowadzenia w Polsce nowatorskich badań naukowych, także wzmocnienie ponadregionalnej współpracy pomiędzy jednostkami naukowymi oraz budowanie kompetencji dotyczących wykorzystywania dostępnej infrastruktury i usług badawczych. Zgodnie z założeniami konkursowymi, budżet każdego zgłoszonego projektu badawczego może wynosić do 3,5 mln zł na zespół na 36 miesięcy. Finansowanie może być przyznane na okres od 36 do 48 miesięcy.
Nabór wniosków do konkursu TEAM-NET był prowadzony w październiku 2018 r., a w marcu 2019 r. Fundacja na rzecz Nauki Polskiej ogłosiła jego wyniki. Do konkursu zgłoszono 39 projektów, z których po ocenie merytorycznej 11 otrzymało dofinansowanie, na łączną kwotę ponad 201 mln zł.
Konkurs TEAM-NET jest realizowany przez FNP ze środków UE pochodzących z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój.
Więcej informacji:
Czytaj także o innych projektach nagrodzonych w konkursie TEAM-NET: