Titlu Proiect: Biosenzor electrochimic FET bazat pe CRISPR\Cas pentru detecția secvențelor țintă de ADN
Acronim: CRISPR-FET
Program/ Tip proiect: PNCDI IV - Program 5.7 - Parteneriat pentru Inovare, Subprogramul 5.7.1 Parteneriate pentru competitivitate. Proiect Experimental Demonstrativ
Contract nr. 79PED/2025 (cod proiect PN-IV-P7-7.1-PED-2024-0386)
Durata proiectului: 05/05/2025 - 04/05/2027
Buget: 794.268 Lei (746.162 lei de la bugetul de stat si 48.106 lei co-finantare)
Autoritate contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării – UEFISCDI (www.uefiscdi.gov.ro)
Instituţie coordonatoare: Institutul Naţional de Cercetare-Dezvoltare pentru Microtehnologii – IMT Bucureşti (www.imt.ro)
Director proiect: Dr. Mărioara AVRAM (marioara.avram@imt.ro)
Instituţie partenera: CROMATEC PLUS SRL
Responsabil partener: Mihaela Scurtu

ADN-ul este materialul de bază al eredității biologice, deoarece transportă informația genetică și joacă un rol important în controlul multor procese biologice. Concentrațiile neregulate ale anumitor acizi nucleici din corpul uman pot fi asociate cu apariția diferitelor tumori sau ale altor afecțiuni patologice. Prin urmare, anumiți acizi nucleici ar putea fi utilizați ca biomarkeri în testele de diagnosticare a bolilor în stadiu incipient. Scopul proiectului este reprezentat de obținerea unui dispozitiv inovativ de tip „lab-on-a-chip”,  „point-of-care”, care poate detecta secvențe de ADN țintă pentru diagnosticarea precoce a mai multor tipuri de boli, evaluarea și gestionarea tratamentului și cu aplicații în medicina de precizie. Astfel, propunem dezvoltarea și testarea unui demonstrator al unui nou tip de tranzistor electrochimic cu efect de câmp (ECFET) îmbunătățit cu nanomateriale carbonice 3D de ultimă generație, precum grafena verticală (VG) și grafitul nanocristalin (NCG) funcționalizate cu molecule CRISPR\Cas și ARN de ghidaj (gRNA) pentru a obține o sensibilitate și specificitate de detecție ridicată a secvențelor țintă de ADN. Pentru a evalua funcționalitatea biosenzorului, propunem să testăm dacă receptorul reprezentat de complexul molecular Cas9 și ARN-ul de ghidaj specific adsorbite la suprafața grafenei, poate genera, după atașarea unei secvențe țintă de ADN, un semnal electrochimic care să permită analiza calitativă și cantitativă. Biosenzorul va fi validat utilizând ca genă țintă gena SRY, o genă specifică cromozomului Y.

Membrii echipei IMT
Director proiect: Marioara Avram
Andrei Marius Avram
Maria Dudau
Tiberiu Burinaru
Bianca Adiaconita
Eugen Chiriac
Octavian-Gabriel Simionescu
Catalin Marculescu

Membrii echipa CROMATEC PLUS:
Responsabil proiect: Mihaela Scurtu
Ana-Maria Enciu

Ob1. Modelare avansată și proiectarea structurii tranzistorului electrochimic cu efect de câmp (ECFET) pe bază de grafenă.
Ob2. Evaluarea eficienței privind funcționalizarea grafenei cu molecule Cas9 și gRNA pentru a studia mecanismul și situsurile de legare la suprafață a acestora într-o topologie definită.
Ob3. Experimente de microfabricație și caracterizare a ECFET-ului demonstrator bazat pe grafenă verticală (VG) sau grafit nanocristalin (NCG).
Ob4. Integrarea tehnologiilor și dezvoltarea modelului demonstrativ.
Ob5. Demonstrarea funcționalității ECFET-ului pentru detectarea genei SRY.
Ob6. Creșterea vizibilității prin diseminarea rezultatelor, inițierea de noi colaborări științifice și promovarea tehnologiilor dezvoltate pentru potențialii utilizatori.
Ob7. Îmbunătățirea calității resurselor umane implicate în acest proiect.

• Model de transport electronic în materiale grafitice și grafenice nanostructurate;
• Modelarea mecanismului de adsorbție a moleculelor biologice pe suprafețe nanostructurate;
• Proiectarea și fabricarea biosenzorului bazat pe grafenă verticală/grafit nanocristalin și funcționalizat cu molecule Cas9 și gARN;
• Validare dispozitivului la nivel TRL 4;
• Website proiect;
• 4 lucrări;
• Comunicări științifice;
• 1 cerere de brevet.