Revista >> Noiembrie 2017 [Nr.199] >> Cercetare & Invatamant superior

INOVABIOMED, primul an de evoluție

Bogdan Marchidanu

17 Noiembrie 2017

INOVABIOMED, unul dintre cele mai mari proiecte de infrastructură de cercetare dezvoltate de Universitatea Politehnica din Bucureşti (UPB) de-a lungul existenței sale și totodată programul care are potențialul de a transforma Capitala în Bioingineering Valley, a împlinit recent un an de la lansare. Prof. dr. ing. Horia Iovu, managerul acestui proiect, ne-a vorbit despre semnificaţiile atingerii acestui prag şi despre planul de perspectivă.

Un an de INOVABIOMED. Este o aniversare sau un bilanţ?
Este un bilanţ. Întotdeauna la proiecte precum INOVABIOMED bilanţurile intermediare sunt foarte importante. Fiind bazat pe investiţii, proiectul este structurat pe etape. La finalul primului an, noi aproape am încheiat două dintre cele trei etape investiţionale mari existente. Acest lucru înseamnă că aproximativ două treimi din echipamente s-au achiziţionat sau sunt pe cale să sosească.

Şi există la ora actuală echipamente operaţionale?
Da, cele care au fost achiziţionate în prima etapă sunt deja operaţionale şi colegii mei din diverse laboratoare au început deja să lucreze pe ele. Dintre vârfurile de lance din etapa întâi aş menţiona echipamentul de dicroism circular, care nu este primul din ţară, dar este unic prin accesoriile pe care le are. De exemplu, este singurul echipament din România care poate face analiză de reacţii chimice ultrarapide pe proteine în regim de stopp-flowed. Cu ajutorul lui am şi efectuat primele analize pe structurile conformaţionale ale unor proteine. Am început deocamdată cu proteine disponibile comercial. Cu acest echipament se poate vedea în timp real cum o proteină se poate agrega conformațional şi cum se poate desface. Asta e foarte important pentru aplicaţiile viitoare de absorbţie proteine pe biomateriale, deoarece vom putea prezice activitatea biologică a proteinelor.

Se va putea vorbi în curând şi de cercetare cu aplicaţii oncologice, de pildă?
Da, însă pentru a ajunge în acea zonă ne trebuie mai multe tehnici disponibile. Ce am descris până acum reprezintă doar o parte din necesar. Pasul următor ar fi să vedem cum formează aceste proteine complecşi, de pildă cu metale. Exemplul clasic este hemoglobina. Ca să văd astfel de complecşi va fi nevoie de alte accesorii, pe care le-am achiziţionat în proiect, dar care vor deveni operaţionale mai târziu.
Un al doilea vârf de lance achiziţionat este bioimprimanta 3D. Este una din cele mai performante din lume la ora actuală. Persoana care ne-a instalat-o ne spunea că va instala una asemănătoare la Universitatea din Washington. Imprimanta noastră are cinci capete de imprimare, cea din Washington va avea doar două. Practic, cu această bioimprimantă noi putem printa biomateriale şi cu celule. Avem un cap de printare cu celule din care putem introduce celule bio în material. Putem alcătui astfel nişte structuri care, teoretic, ar trebui să aibă activitate biologică viabilă. Un al doilea mare avantaj al acestei bioimprimante este acela că noi putem importa imagini din tehnica imagistică actuală de tomografie. De exemplu, la un caz de fractură de os, se poate importa imaginea fracturii şi apoi putem reconstitui exact zona afectată. Tipărim 3D implantul şi îl dăm chirurgului pentru implantare, direct preformat pe configuraţia anatomică a pacientului.

Cât de performantă trebuie să fie tehnica imagistică?
Imaginea trebuie să fie la rezoluţie mare. Există echipamente în România care dispun de o mare rezoluţie imagistică. Aici vorbim de un alt mare avantaj al bioimprimantei. Cu ea putem tipări în mai multe moduri. Ea este o imprimantă de cercetare, nu una prin care se realizează produse de serie. Şi atunci putem efectua diverse experimente cu materiale. Vă dau un exemplu. Este posibilă tipărirea cu sisteme complexe în care să avem nanoparticule dizolvate într-un anumit gel. Aceste nanoparticule cu proprietăţi electromagnetice pot fi ţintite apoi către locul dorit din organismul uman. În acelaşi timp, pot să printez structura nanoparticulelor ca tipar în interiorul gelului cu o omogenitate foarte bună. Există, de pildă, un cap de printare în interiorul căruia există un magnet care reuşeşte să agite în timp real soluţia, astfel încât ea să vină omogenă la nivelul masei de printare.

Cum verificaţi tot ceea ce înseamnă toxicitatea noilor produse, având în vedere că subiecţii finali sunt fiinţele umane?
Există centre în ţară care dispun de laboratoare unde se verifică aceste biomateriale din punct de vedere al toxicităţii şi cu care noi colaborăm. Premiera în cazul nostru este realizarea de biomateriale deja adaptate nevoilor pacientului. Cu această bioimprimantă noi vom tipări diverse implanturi pentru tot felul de ţesuturi. Pe mine mă interesează însă să văd şi structura materialului la nivel nanometric. Şi atunci vom veni cu un al treilea echipament, cam peste o lună, vârful de lance numărul trei, care este un nanotomograf destinat materialelor, nu structurilor biologice. Aceste echipament vede structura intimă a materialelor şi ne va permite să vedem structuri de defecte. De ce e foarte important acest echipament? Deoarece eu pot imprima un biomaterial, după care să constat că el nu funcţionează aşa cum ar trebui. Ei bine, acest nanotomograf mă ajută să depistez existenţa potenţială a unor defecte intime de structură care au generat acel rezultat nu tocmai fericit. Şi atunci eu pot să refac procesul de bioimprimare. Este un cerc care se va închide, oferindu-ne nouă un control total asupra biomaterialelor sintetizate.

Ca atare, veţi putea face din Politehnică unul din primele laboratoare mondiale de lansare de biomateriale noi?
Categoric. Se pot lansa materiale de înlocuire a ţesutului gastric. Sau materiale de înlocuire a zonei inghinale, având în vedere că herniile afectează un număr mare de persoane.

De ce nu biomateriale textile noi? Există moda hainelor din bioţesături...
Se poate face orice. Însă noi acum vorbim de un proiect structurat pentru domeniul bio şi trebuie să obţinem rezultate în domeniul suprafeţelor biomedicale, adică suprafeţe care vin în contact cu fluidele din interiorul corpului uman. Însă este evident că cercetarea poate fi extinsă în multe zone de aplicare. Trebuie făcută o distincţie aici între imprimantele 3D comerciale, cu care oamenii îşi pot rezolva nişte nevoi simple, şi bioimprimantele 3D destinate cercetării, care sunt nişte soluţii tehnologice extrem de complexe.
La ora actuală există mai multe grupuri de cercetare în lume care lucrează în această zonă de cercetare şi care şi-au exprimat interesul să vină să lucreze împreună cu noi. Practic, după un an de funcţionare noi suntem în grafic. În plus faţă de ceea ce vă spuneam, mai sunt la ora actuală alte şapte laboratoare în Politehnica în curs de amenajare şi dotare cu echipamente foarte moderne. Pot menţiona aici laboratoarele de la departamentul de fizică, care sunt dotate cu nişte microscoape electronice de ultimă generaţie, care înseamnă o tehnică extrem de complexă. Practic, toate aceste echipamente înseamnă multă fizică. Şi atunci vom avea nevoie din ce în ce mai mare de fizicieni buni.

Le faceţi concurenţă celor de la Măgurele...
Nu, noi vrem să colaborăm cu ei. Acolo se dezvoltă ceea ce se numeşte Laser Valley, iar noi dorim să dezvoltăm în Politehnică ceea ce se va numi Bioingineering Valley. Vrem o „vale” a domeniului biologic unde, în următorii ani, să avem cercetare integrată. Există deja Facultatea de Inginerie Medicală, care atrage deja foarte mulţi studenţi, există proiectul INOVABIOMED, care dezvoltă o infrastructură de top mondial. Ne mai lipseşte un lucru: o zonă de aplicare. Pentru asta avem în vedere să construim un spital pe terenul pe care îl avem la dispoziţie în campusul universitar. Este vorba de un spital dedicat avangardei, adică cercetărilor de vârf. Deocamdată suntem în tratative cu Universitatea Carol Davilla din Bucureşti pentru expertiza medicală, dar şi cu colegi dinafara ţării. Va fi un spital care trebuie să respecte nişte condiţii extrem de dure şi de stricte. Nu va fi un spital public şi nici privat cu circuit deschis. Cu acest spital vom închide cercul educaţie-cercetare-aplicaţie, şi atunci vom avea acumulări foarte importante.

Politehnica este o „uzină” vastă de resurse umane. Ce categorii de astfel de resurse atrageţi în proiect?
Atragem resurse din toate categoriile. În cele zece laboratoare din cadrul proiectului avem nevoie de resurse umane din toate specialităţile Politehnicii. Centrul este deschis către Politehnică, dar este şi un centru deschis colaborării internaţionale, deoarece este extrem de important să avem colegi de la alte universităţi din lume care să vină să lucreze aici.