Rezultate

1. Rezultate estimate:

   1) model conceptual;
   2) modele procese fizico-chimice si tehnologice in sisteme microfluidice;
   3) proiect platforma microfluidica;
   4) proiect platforma cu valve de spin;
   5) proiect biosenzor electrochimic cu microelectrozi interdigitati;
   6) tehnologii noi si modernizate privind realizarea platformei microfluidice, platformei cu valve de spin si a biosenzorului electrochimic;
   7) proiect dispozitiv integrat;
   8) demonstrator biocip integrat;
   9) lucrari publicate;
   10) brevet.

2. Rezultate etapa I [...]:

   Detecția apoptozei celulare în microfluidică se poate clasifica în șapte grupe: (1) alterarea integrității și funcțiilor mitocondriei; (2) modificări ale membranei celulare; (3) modificări ale starii redox celulare; (4) activarea caspazelor; (5) fragmentarea internucleosomala a ADN-ului; (6) Eliberarea anumitor proteine din celule; (7) modificări în concentrația Ca2+intracelular.

   În această primă etapă s-au identificat și exemplificat metodele numerice de investigație asociate studiului transportului celulelor în microcanale. O etapă importantă ce precede proiectarea platformei Lab-on-a-chip este analiza și caracterizarea hidrodinamică a sistemului, cu precădere a calculului distribuțiilor de viteze, eforturi și concentrații în domeniul curgerii și pe frontiera solidă. Parametrul hidrodinamic care influențează deplasarea și blocarea celulei este distribuția de eforturi de frecare la perete și interacțiunea cu solutul transportat prin microcanale. Hidrodinamica în prezența solutului, respectiv distribuția de concentrație în domeniul curgerii, are o importanță deosebită în stabilirea parametrilor de funcționare ai platformei. Deplasare celulelor în soluție este modelat prin amestecul de fluide imiscibile, în care faza ce reprezintă soluția este în concentrație dominantă. Astfel, se poate urmări și analiza modul în care interacționează cele două faze cu proprietăți diferite, cu precădere în apropierea peretelui. În acest context, analiza simultană (pentru o geometrie dată) a distribuție de concentrație a solutului într-un amestec de fluide imiscibile  devine o componentă principală a proiectării CFD a platformei Lab-on-a-chip, respectiv a stabilirii micro-configurației optime de curgere.

   Au fost evidențiate evoluțiile recente ale dispozitivelor microfluidice pentru măsurarea semnelor distinctive în dinamica procesului de apoptoză celulară. La apoptoză apare expusă pe suprafața celulelor fosfatidilserină, care va fi recunoscută de fagocite. Acest fenomen este exploatat pentru detecția și măsurarea apoptozei prin folosirea Anexinei V, care este o proteină fosfolipidică cu afinitate mare pentru fosfatidilserină. Anexina V interacționează puternic și specific cu fosfatidilserina.

   Cercetările desfăşurate aduc următoarele elemente de originalitate: (1) Fundamentarea teoretică şi experimentală a unor noi dispozitive de tipul lab-on-a-chip pentru separarea continuă a bioparticulelor. (2) Imbunătăţirea modelelor existente şi generarea de modele experimentale noi ale nano-bio-sistemelor în interacţiune cu câmpul electromagnetic puternic asimetric. (3) Elaborarea unor modele noi de nano-bio-sisteme obţinute prin integrarea unui senzor electrochimic şi a unui senzor magnetic sau a unui senzor nanoplasmonic pe o platformă microfluidică. (4) Definirea unor geometrii inovative ale platformei microfluidice, senzorului electrochimic, arhitectura biochipului şi  sursele de câmp magnetic integrate.