Dezvoltarea unei noi metode de tratament a defectelor osoase prin utilizarea de celule stem mezenchimale si materiale compozite biocompatibile – BIOSTEM,
In contextul utilizarii si dezvoltarii ingineriei tisulare osoase (care foloseste celule stem mezenchimale MSC din maduva osoasa), Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrica ICPE-CA a demarat in cadrul competitiei PN 2007, in parteneriat cu Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Stiinte Biologice, Spitalul Clinic de Urgenta Bucuresti, Universitatea Bucuresti-Facultatea de Biologie si Universitatea de Stiinte Agronomice si Medicina Veterinara Bucuresti, un proiect intitulat „Dezvoltarea unei noi metode de tratament a defectelor osoase prin utilizarea de celule stem mezenchimale si materiale compozite biocompatibile”- BIOSTEM.
Ingineria tisulara osoasa este o tehnica de tratament promitatoare pentru ortopedie, oferind o noua perspectiva in terapia defectelor osoase complexe: nesudarile osoase, refixarea/repozitionarea defectelor osoase, fracturi grave cauzate de osteoporoza, inlocuirea osului pierdut/vatamat, cancer.
Acest proiect realizat intr-un parteneriat complex, interdisciplinar si intersectorial are ca obiectiv general dezvoltarea unor noi biotehnologii pentru obtinerea de implanturi bioactive, constand din MSC umane inglobate in suporturi compozite biocompatibile, in vederea identificarii metodelor optime de tratament pentru defectele osoase. Proiectul si-a propus selectarea celor mai adecvate biotehnologii de realizare a unor materiale compozite care sa simuleze structura unica a osului natural, utilizand componente matriceale (colagen) si fosfati de calciu (hidroxiapatita-HA, fosfat tricalcic β-βTCP), cu/fara substitutii izomorfe de ioni metalici (Mg2+ si Zn2+).
Rezultatele finale ale cercetarilor din acest proiect se vor concretiza in:
1) Selectarea biotehnologiilor optime de realizare a materialelor polimerice compozite pe baza de componente organice si anorganice biomimetice.
2) Stabilirea conditiilor optime de cultivare a MSC izolate din maduva osoasa umana si a metodelor de diferentiere a acestora in alte tipuri celulare.
3) Obtinerea de noi implanturi bioactive MSC/material compozit cu proprietati de stimulare a regenerarii osoase in vederea utilizarii lor in chirurgia ortopedica.
4) Realizarea unor noi tehnologii inovative.
Implementarea rezultatelor obtinute in urma desfasurarii proiectului va conduce la aparitia unor centre de competenta stiintifica cu infrastructura de cercetare avansata la care vor avea acces masteranzi, doctoranzi sau cercetatori din alte institute, cu un impact considerabil, pe termen lung, in sectorul economic cu profil de fabricare de biomateriale de uz medicinal, in sanatate, in sectorul chirurgiei ortopedice si in cresterea calitatii vietii.
aparut in: Market Watch, Comunicatedepresa.ro, Comunicatemedia.ro, Ecomunicate.ro pe 6 ian.2010.
Top Business – 14-20 ian 2010.
Compozite biodegradabile cu aplicaţii în realizarea amenajărilor interioare ale automobilelor
ICPE-Cercetari Avansate este un institut national ce desfasoara activitati de traditie, recunoscute in domeniul ingineriei electrice. Detinand o importanta baza stiintifica in domeniu, INCDIE ICPE-CA ocupa o pozitie nationala semnificativa, situandu-se printre cele mai active si performante unitati de cercetare.
INCDIE ICPE-CA promoveaza si intreprinde cercetarea aplicativa in context national si international in domeniul ingineriei electrice (materiale, electrotehnologii, surse noi de energie, vibratii si echilibrari dinamice, compatibilitate electromagnetica etc.), spre folosul societatilor comerciale, private si publice, in beneficiul general al intregii societati.
Dezvoltand inovatia tehnologica pentru beneficiari, ICPE-CA creste competitivitatea acestora atat in Romania, cat si in Europa. Activitatea de cercetare desfasurata promoveaza dezvoltarea economica a societatii si conduce la bunastarea sociala, in compatibilitate cu mediul inconjurator.
Institutul National de Cercetare – Dezvoltare pentru Inginerie Electrica ICPE-CA deruleaza un proiect intitulat: „Compozite biodegradabile cu aplicatii in realizarea amenajarilor interioare ale automobilelor”.
Proiectul, un parteneriat intre Universitatea din Pitesti – Facultatea de Mecanica si Tehnologie, S.C. Incubus Consulting SRL, S.C. Amrom Automototive SA, Universitatea Politehnica Bucuresti – Centrul de Cercetare, Proiectare, Service si Consulting pentru Transportul Auto, Universitatea Bucuresti – Facultatea de Biologie si S.C. ICPE-SA, are ca scop realizarea unui material biocompozit avansat nou, avand la baza fibre naturale cu matricea polimerica din polipropilena modificata sau din rasini, care sa aiba aplicatii in obtinerea unor elemente necesare interioarelor automobilelor si a mijloacelor de transport.
Pana in prezent, rezultatele proiectului amintit s-au concretizat in caracterizarea a 12 recepturi de materiale compozite pe baza de polipropilena ranforsata cu diferiti ranforsanti si materiale de umplutura, din care s-a ales varianta optima pentru realizarea profilului auto.
Gradul de noutate al proiectului reiese din realizarea unei noi linii tehnologice de obtinere a acestor biomateriale cu avantaje certe, comparativ cu materialele conventionale existente in acest moment.
Profilele obtinute din acest material biocompozit (avand la baza fibre naturale cu matricea polimerica din polipropilena modificata) prezinta un avantaj major din punct de vedere al proprietatilor mecanice si, in special, pentru o rezistenta la soc crescuta, caracteristica foarte importanta in industria automobilelor. Aceasta rezistenta la soc marita este data de combinatia dintre fibrele naturale si rasinile termorigide si termoplastice.
Complexitatea proiectului rezida din caracterul multidisciplinar al abordarii, din diversitatea „unghiurilor” din care este privita elaborarea elementelor de caroserie din materiale compozite (design, capabilitatea materialelor de a satisface testele mecano-climatice, standarde aplicabile domeniului), inclusiv din armonizarea si omogenizarea echipei de implementare, avand in vedere abordarile si metodele specifice diferite domeniului de cercetare din care provin membrii consortiului.
Pentru perioada urmatoare, partenerii din consortiu vor demara actiunile necesare pentru omologarea si brevetarea profilului auto obtinut.
aparut in: Comunicate-de-presa.ro, Ecomunicate, Comunicatemedia.ro, Market Watch pe 22 ian 2010, Top Business – 28 ian – 10 febr 2010.
Evaluarea performanţelor materialelor nanocompozite polimerice în domeniul izolaţiilor electrice
Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrică INCDIE ICPE-CA a finalizat un proiect intitulat „Evaluarea performanţelor materialelor nanocompozite polimerice în domeniul izolaţiilor electrice”.
Proiectul, un rezultat al cerinţelor practicii industriale, a evaluat performanţele acestor materiale prin corelarea principalelor caracteristici, şi anume: conductibilitatea electrică şi stabilitatea termică la degradarea oxidativă. În acest sens, s-au determinat rezistivităţile de volum în condiţii de degradare accelerată, ele plasându-se în domeniul 1013 – 5.1014 W.m, corespunzatoare variaţiei indicelui de carbonil (de la 0,8 la 0,12), în cazul izolaţiilor de cabluri pe bază de policlorură de vinil. Compozitele de polietilenă cu adaos de dioxid de titan, sub formă de nanopulbere, reprezintă, alături de cele cu pulbere de mică micronizată, sisteme de izolatii electrice ale caror rezistivităţi nu sunt afectate de procesul de îmbătrânire, rămânând în jurul valorilor de 1015-1016 W.m, deoarece umplutura acţionează ca un mediu absorbant al compuşilor oxigenaţi rezultaţi în urma degradării matricei polimerice.
Utilizarea acestor materiale polimerice, cu adaosuri anorganice de oxizi, cu prorietăţile dielectrice este deosebit de importantă în exploatarea instalaţiilor, a echipamentelor şi reperelor care sunt utilizate în industria electrotehnică, în transporturile auto şi aeriene, în construcţia de maşini şi în producerea de aparatură electrocasnică.
Noutatea acestor investigaţii constă în corelarea directă a proprietăţilor funcţionale ale izolaţiilor electrice cu siguranţa în exploatare a cablurilor electrice, în regim de funcţionare optim.
Caracteristicile electrice amintite sunt dependente de starea de îmbătranire a materialului de izolaţie electrică şi rezultă din experimentele efectuate pe probe cu acelaşi substrat polimeric, polietilena, policlorură de vinil, dar cu concentraţii diferire şi crescătoare de umplutură anorganică. Concentraţiile componenţei anorganice de aproximativ 10 % favorizează stabilitatea termică a materialelor electroizolante, ceea ce se reflectă în prelungirea vieţii materialelor de izolaţie şi, implicit, a instalaţiilor unde acestea se folosesc.
Pentru rezultatele importante obţinute, INCDIE ICPE-CA va depune cerere pentru obţinerea brevetului de invenţie.
aparut in: Market Watch, Comunicatemedia.ro, Comunicate-de-presa.ro pe 11 ian 2010, Top Business – 14-20 ian 2010.
Implanturi bioactive si noi materiale pentru izolatii electrice – pe masa de lucru a cercetatorilor
În contextul utilizarii si dezvoltarii ingineriei tisulare osoase (care foloseste celule stem mezenchimale MSC din maduva osoasa), Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Inginerie Electrica ICPE-CA anunta ca a demarat în cadrul competitiei PN 2007 un proiect privind dezvoltarea de noi biotehnologii pentru obtinerea de implanturi bioactive.
Cercetatorii de la ICPE-CA, în parteneriat cu specialistii de la Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Stiinte Biologice, Spitalul Clinic de Urgenta Bucuresti, Universitatea Bucuresti-Facultatea de Biologie si Universitatea de Stiinte Agronomice si Medicina Veterinara Bucuresti, lucreaza în aceasta perioada la un proiect intitulat „Dezvoltarea unei noi metode de tratament a defectelor osoase prin utilizarea de celule stem mezenchimale si materiale compozite biocompatibile” – BIOSTEM. Ingineria tisulara osoasa este o tehnica de tratament promitatoare pentru ortopedie, oferind o noua perspectiva în terapia defectelor osoase complexe: nesudarile osoase, refixarea/repozitionarea defectelor osoase, fracturi grave cauzate de osteoporoza, înlocuirea osului pierdut/vatamat, cancer. „Acest proiect realizat într-un parteneriat complex, interdisciplinar si intersectorial are ca obiectiv general dezvoltarea unor noi biotehnologii pentru obtinerea de implanturi bioactive, constând din MSC umane înglobate în suporturi compozite biocompatibile, în vederea identificarii metodelor optime de tratament pentru defectele osoase. Proiectul si-a propus selectarea celor mai adecvate biotehnologii de realizare a unor materiale compozite care sa simuleze structura unica a osului natural, utilizând componente matriceale (colagen) si fosfati de calciu (hidroxiapatita-HA, fosfat tricalcic â-âTCP), cu/fara substitutii izomorfe de ioni metalici (Mg2+ si Zn2+)”, se arata în comunicatul ICPE-CA. Rezultatele finale ale cercetarilor din acest proiect se vor concretiza în:
1) Selectarea biotehnologiilor optime de realizare a materialelor polimerice compozite pe baza de componente organice si anorganice biomimetice.
2) Stabilirea conditiilor optime de cultivare a MSC izolate din maduva osoasa umana si a metodelor de diferentiere a acestora în alte tipuri celulare.
3) Obtinerea de noi implanturi bioactive MSC/material compozit cu proprietati de stimulare a regenerarii osoase în vederea utilizarii lor în chirurgia ortopedica.
4) Realizarea unor noi tehnologii inovative.
„Implementarea rezultatelor obtinute în urma desfasurarii proiectului va conduce la aparitia unor centre de competenta stiintifica cu infrastructura de cercetare avansata la care vor avea acces masteranzi, doctoranzi sau cercetatori din alte institute, cu un impact considerabil, pe termen lung, în sectorul economic cu profil de fabricare de biomateriale de uz medicinal, în sanatate, în sectorul chirurgiei ortopedice si în cresterea calitatii vietii”, cred cercetatorii de la ICPE-CA.
ICPE-CA mai anunta ca a finalizat un proiect intitulat „Evaluarea performantelor materialelor nanocompozite polimerice în domeniul izolatiilor electrice”.
Proiectul, un rezultat al cerintelor practicii industriale, a evaluat performantele acestor materiale prin corelarea principalelor caracteristici, si anume: conductibilitatea electrica si stabilitatea termica la degradarea oxidativa. În acest sens, s-au determinat rezistivitatile de volum în conditii de degradare accelerata, ele plasându-se în domeniul 1013 – 5.1014 Ù.m, corespunzatoare variatiei indicelui de carbonil (de la 0,8 la 0,12), în cazul izolatiilor de cabluri pe baza de policlorura de vinil. Compozitele de polietilena cu adaos de dioxid de titan, sub forma de nanopulbere, reprezinta, alaturi de cele cu pulbere de mica micronizata, sisteme de izolatii electrice ale caror rezistivitati nu sunt afectate de procesul de îmbatrânire, ramânând în jurul valorilor de 1015-1016 Ù.m, deoarece umplutura actioneaza ca un mediu absorbant al compusilor oxigenati rezultati în urma degradarii matricei polimerice.
„Utilizarea acestor materiale polimerice, cu adaosuri anorganice de oxizi, cu prorietatile dielectrice este deosebit de importanta în exploatarea instalatiilor, a echipamentelor si reperelor care sunt utilizate în industria electrotehnica, în transporturile auto si aeriene, în constructia de masini si în producerea de aparatura electrocasnica. Noutatea acestor investigatii consta în corelarea directa a proprietatilor functionale ale izolatiilor electrice cu siguranta în exploatare a cablurilor electrice, în regim de functionare optim”, afirma cei de la ICPE-CA.
Caracteristicile electrice amintite sunt dependente de starea de îmbatrânire a materialului de izolatie electrica si rezulta din experimentele efectuate pe probe cu acelasi substrat polimeric, polietilena, policlorura de vinil, dar cu concentratii diferire si crescatoare de umplutura anorganica. Concentratiile componentei anorganice de aproximativ 10% favorizeaza stabilitatea termica a materialelor electroizolante, ceea ce se reflecta în prelungirea vietii materialelor de izolatie si, implicit, a instalatiilor unde acestea se folosesc.
aparut in: Top Business – 14-20 ianuarie 2010.
Nanoparticule şi modificări genetice
În Science Daily scria de curând că nanoparticulele găsite în foarte multe produse cosmetice, coloranţi alimentari, suplimente nutritive, produse agricole, creme de protecţie solară, vopsea de păr, vitamine, pastă de dinţi pot provoca modificări genetice care cresc riscul de cancer.
Şoarecii expuşi la nanoparticule de dioxid de titan (TiO2), adăugate în apă de băut, au început să prezinte modificări genetice încă din ziua a cincea. Pentru om, perioada echivalentă ar fi de 1,6 ani. Nu este clară încă influenţa în timp asupra corpului uman, dacă ea creşte liniar sau exponenţial. În urma studiului pe şoareci, s-a descoperit că nanoparticulele de TiO2 declanşează rupturi unice sau duble ale ADN-ului, cauzând daune cromozomiale, precum şi inflamaţii.
Aceste rezultate au fost obţinute la Universitatea California din Los Angeles şi date publicităţii de Robert Schiesti, coordonatorul acestui studiu, profesor de patologie, radiaţie oncologică şi ştiinţa sănătăţii mediului.
EFECTE NEGATIVE
Organizaţiile Friends of the Earth din Australia, Europa şi SUA au publicat, la 11 martie 2008, un raport sub titlul „Out of the laboratory and on the our plates: Nanotechnology in Food & Agriculture” (Din laborator pe farfuriile noastre: Nanotehnologia în alimente şi agricultură). Se găsesc aici explicate în detaliu ameninţările nanotehnologiei asupra noastră, necunoaşterea suficientă a efectelor lor negative, dar şi incapacitatea alegerii corecte a produselor de către consumator.
Nanoparticulele sunt obţinute prin nanotehnologii din materiale modificate la nivel atomic sau molecular. Ele au proprietăţi unice, cu un comportament diferit faţă de materialele convenţionale.
Nanoparticulele de TiO2 se acumulează în diferite organe, organismul neavând nici o modalitate de a le elimina. Fiind de dimensiuni foarte mici, ele pot migra oriunde în organism, până la nivel celular, interferând cu submecanismele celulare. Sensibilitatea la TiO2 nu este aceeaşi pentru toţi oamenii. Utilizarea îndelungată de TiO2 poate duce la declanşarea anumitor tipuri de cancer. Particulele de TiO2 nu trec prin piele, dar inhalate se depun în plămâni.
Jöelle Chaillal a depus petiţia nr. 0658/2006 la Comisia pentru petiţii din cadrul Parlamentului European, prin care atrăgea atenţia asupra efectelor dăunătoare ale produselor cosmetice în care se găsesc nanoparticule. Răspunsul comisiei, primit la data de 5 mai 2007, a fost că „autorităţile publice se reţin de la soluţionarea aspectelor de risc ale nanotehnologiei în produsele cosmetice, ca urmare a presiunii exercitate de lobby-ul industrial şi financiar”.
În încheiere, comisia subliniază că reglementarea vizând produsele cosmetice plasate pe piaţa UE se bazează pe conceptul de „siguranţă necompromisă”. Aceasta înseamnă că nici un risc de sănătate nu este acceptat în favoarea unor potenţiale beneficii. În cazul în care dovezile ştiinţifice demonstrează că nanoparticulele prezintă un risc pentru sănătatea umană, utilizarea acestora nu va fi acceptată în produsele cosmetice, urmând să fie întreprinse toate acţiunile necesare în acest sens.
VASE DE ARGINT
Se ştie că apa pusă în vase de argint este purificată de microorganisme, argintul acţionând asupra ei asemenea unui filtru, conferindu-i astfel acesteia calităţile pentru a fi băută fără riscuri de îmbolnăvire. De altfel, şi în cadrul lăcaşelor sfinte, apa este sfinţită în vase de argint. Pornind de la aceste constatări, la Institutul de Cercetări pentru Electrotehnică (ICPE) din Bucureşti se derulează un proiect legat de materiale multifuncţionale avansate cu nanoparticule de argint.
S-a constatat că un vas dintr-un material placat cu o foiţă de argint, cu grosimea de miimi de milimetri, este la fel de eficient în filtrarea apei ca şi vasul propriu-zis de argint. Proprietatea esenţială a particulelor cu dimensiuni minuscule este suprafaţa lor specifică foarte mare. De exemplu, o minge de golf plină cu nanoparticule poate acoperi cu un strat subţire suprafaţa unui teren de fotbal. La aceste suprafeţe de sute de metri pătraţi pe gram, numărul enorm de atomi exteriori, de pe suprafaţa particulei, conferă nanoparticulelor proprietăţi catalitice, electrice, optice, fotoelectrice etc.
aparut in: Jurnalul de sanatate – 5 ianuarie 2010.
O solutie pentru fumatori in spatiu inchis
ICPE-CA a propus un filtru de particule pentru cuptoarele electrice, proiectul a fost realizat de ing. Dumitru Strambeanu. Filtrul acesta elimina pina la 95-99% din particule. Urmariti descrierea echipamentului in inregistrarea video din partea dreapta a paginii. Detaliile tehnice ale acestui echipament pot fi consultate aici. Este un echipament util pentru respectarea conditiilor de mediu, pentru asigurarea unor conditii bune de lucru in intreprinderile care folosesc cuptoare pentru materiale compozite, materiale ceramice sau materiale magnetice. ICPE-CA va fi si primul utilizator al acestui echipament.
O dezvoltare a acestui proiect poate avea o utilitate mult mai larga: un sistem de epurare a aerului in locurile dedicate fumatorilor. Aceste aparate pot dota cu succes locurile special dedicate fumatorilor din intreprinderi astfel incat acestia sa nu mai fie obligati sa parcurga distante mari (si sa piarda mult timp). La fel de interesant este acest echipament si pentru restaurante si alte locuri de acest tip unde se „intalnesc” fumatori si nefumatori care trebuie sa se respecte reciproc. Urmariti in a doua parte a inregistrarii video din zona multimedia din partea dreapta a paginii descrierea echipamentului facuta de dl. Ing. Dumitru Strambeanu, nefumator, autorul acestui echipament.
aparut in: Fabrica de Bani, 24 ianuarie 2010.
Interviuri Radio Romania Cultural cu:
Petica Aurora – 11.01.2010 – Tehnologie de acoperire pe bază de sisteme disperse nanostructurate fotocatalitice cu rol de auto-curăţare şi antimicrobian, pentru aplicaţii în domeniul construcţiilor.
Palii Liviu – 19.01.2010 – Conductor electric aerian autoprotector la depunerile de chiciură şi gheată pentru liniile de înaltă tensiune.
Caramitu Alina – 25.01.2010 – Compozite biodegradabile cu aplicaţii în realizarea amenajărilor interioare ale automobilelor.
