Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ΒΙΟΑΝΑΛΥΤΙΚΑ ΜΙΚΡΟΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΕΜΠΝΕΥΣΜΕΝΑ ΑΠΟ ΤΗ ΦΥΣΗ

Η ερευνητική ομάδα του Ινστιτούτου Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος», σε συνεργασία με ερευνητές του  Ινστιτούτο Πυρηνικών & Ραδιολογικών Επιστημών & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας παρουσιάζει καινοτόμες εφαρμογές νανοτεχνολογίας εμπνευσμένες από την ίδια τη φύση.

Μελετώντας τις θαυμαστές ιδιότητες ζωικών και φυτικών οργανισμών, όπως τα φτερά της πάπιας ή τα φύλλα του νούφαρου, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τα εργαλεία της νανοτεχνολογίας για να δημιουργήσουν αυτοκαθαριζόμενες επιφάνειες που απωθούν το νερό, τον πάγο, τα λάδια και τους μικροοργανισμούς.

Αυτή η έρευνα βρίσκει άμεση εφαρμογή σε τζάμια που δεν λερώνουν όταν βρέχει, πλαστικά που δεν κρατούν το νερό ή το λάδι ενώ ταυτόχρονα δεν ανακλούν το φως, καθώς και σε επιφάνειες που δεν πιάνουν ποτέ μικρόβια.

Η ομάδα, όμως, πήγε τη χρήση της νανοτεχνολογίας και ένα βήμα παραπέρα, κατασκευάζοντας «βιοαναλυτικά μικροεργαστήρια», καταφέρνοντας δηλαδή να χωρέσουν ένα μικροβιολογικό εργαστήριο σε λίγα τετραγωνικά εκατοστά, με σκοπό την απλούστερη, ταχύτερη και φθηνότερη εξαγωγή καθημερινών βιοαναλυτικών αποτελεσμάτων.

Υφαίνοντας στη νανοκλίμακα: ‘Εξυπνες’, νανοδομημένες επιφάνειες και βιοαναλυτικά  μικροεργαστήρια

Η ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΟΜΑΔΑΣ

Η ομάδα του Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος» με επικεφαλής τον Δρ. Ευάγγελο Γογγολίδη, ανέπτυξε μια μέθοδο νανοδόμησης και χημικής τροποποίησης των επιφανειών με χρήση νανοτεχνολογίας αερίου πλάσματος, την οποία ονόμασε νανο-ύφανση της ύλης. Οι νανοδομές έχουν μορφή κώνων ή κιόνων ή ινών. Οι τροποποιημένες επιφάνειες μπορούν να απωθούν το νερό, τον πάγο, τα λάδια, και τους μικροοργανισμούς όντας αυτοκαθαριζόμενες. Ταυτόχρονα είναι αντιανακλαστικές και ελεγχόμενα διαφανείς, από όπου προέκυψε και η προσωνυμία «έξυπνες» επιφάνειες.

Στη συνέχεια, η ερευνητική ομάδα ενσωμάτωσε νανοδομημένες επιφάνειες σε βιοαναλυτικά μικροεργαστήρια και απέδειξε ότι αυτές επιτρέπουν είτε απώθηση είτε αυξημένη πρόσδεση πρωτεϊνών, DNA ή κυττάρων σε αυτές. Δημιούργησαν μικροσυστοιχίες με εκατονταπλάσια ευαισθησία σε σχέση με αυτές που συνθέτονται σε ομαλά υποστρώματα. Κατασκεύασαν επίσης μικροροϊκές διατάξεις εμπλουτισμού βιομορίων ή κυττάρων με μεγάλη χωρητικότητα.

Η μέθοδος επιτρέπει την απλοποίηση και επιτάχυνση των πρωτοκόλλων πρόσδεσης βιομορίων σε επιφάνειες, τη συλλογή σπανίων κυττάρων ή την απώθηση κυττάρων από επιφάνειες. Συμπερασματικά η τεχνολογία μπορεί να βελτιώσει, και να απλοποιήσει μια πληθώρα καθημερινών ή βιοαναλυτικών εφαρμογών συνδυάζοντας μικρό κόστος και ταχεία επεξεργασία.

Σημαντικές Διακρίσεις

Η πρόταση εφαρμοσμένης έρευνας με τίτλο «Υφαίνοντας στην νανοκλίμακα: ‘Εξυπνες’, νανοδομημένες επιφάνειες και βιοαναλυτικά  μικροεργαστήρια», της ερευνητικής ομάδας του Ινστιτούτου Νανοεπιστήμης και Νανοτεχνολογίας του ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος», σε συνεργασία με ερευνητές του Ινστιτούτου Πυρηνικών & Ραδιολογικών Επιστημών & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας, έλαβε το δεύτερο βραβείο στο Διαγωνισμό Εφαρμοσμένης Έρευνας & Καινοτομίας «Η Ελλάδα Καινοτομεί» το 2013. Στο διαγωνισμό αυτό, που πραγματοποιήθηκε για δεύτερη φορά και συνδιοργανώθηκε από τον ΣΕΒ και τη Eurobank, κατατέθηκαν 242 προτάσεις καινοτομίας από επιστήμονες ελληνικών ακαδημαϊκών ιδρυμάτων, ερευνητικών κέντρων, καθώς και ερευνητικών τμημάτων ελληνικών εταιριών.

ΕΘΝΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΕΡΕΥΝΑΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ» (ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ»)

Ευάγγελος Γογγολίδης, Διευθυντής Ερευνών στο Ινστιτούτο Μικροηλεκτρονικής του ΕΚΕΦΕ Δημόκριτος

Συνεργάτες / Τομέας Μικροηλεκτρονικής: Δρ. Αγγελική Τσερέπη, Δρ. Νικόλαος Βούρδας, Δρ. Αικατερίνη Τσουγένη, Μαρία-Έλενα Βλαχοπούλου, Αντωνία Μαλαίνου, Κοσμάς Έλληνας.

Συνεργάτες / Ινστιτούτο Πυρηνικών & Ραδιολογικών Επιστημών & Τεχνολογίας, Ενέργειας & Ασφάλειας (Ι.Π.Ρ.Ε.Τ.Ε.Α.): Δρ. Σωτήριος Κακαμπάκος, Δρ. Παναγιώτα Πέτρου.

ΕΚΕΦΕ «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ» «Η Ελλάδα Καινοτομεί» Βιντεοπαρουσίαση της Έρευνας Interview: Smart Nanostructured Surfaces