Φυσικό αντικείμενο
Περίληψη της Πράξης
Η πράξη με τίτλο «Προηγμένες ερευνητικές δραστηριότητες στη Βιοϊατρική Τεχνολογία και στην Αγροδιατροφή» ΒΙΤΑΔ που υλοποιείται σε τρεις περιφέρειες της χώρας αποτελεί αποτέλεσμα της συνεννόησης και στενής συνεργασίας ερευνητών από 5 ινστιτούτα του ΙΤΕ, του ΙΜΒΒ, του ΙΠ, του ΙΥΜ, του ΙΗΔΛ και του ΙΕΧΜΗ, και απηχεί σε μεγάλο βαθμό τους επιμέρους στρατηγικούς στόχους των ινστιτούτων για τη μελλοντική τους πορεία στον τομέα της Υγείας, της Βιοϊατρικής έρευνας, της Αγροδιατροφής και της Βιοτεχνολογίας.
Οι κοινοί αυτοί στόχοι είναι:
- Η Ενίσχυση των ερευνητικών δραστηριοτήτων σε τομείς επιστημονικής αριστείας.
- Η ανάπτυξη σε νέες, δυναμικές επιστημονικές περιοχές με βάση τη διεπιστημονική συνεργασία
- Η έμφαση στην εκπαιδευτική συνιστώσα της ερευνητικής δραστηριότητας, και
- Η τόνωση της εξωστρέφειας, η αξιοποίηση των αποτελεσμάτων και η διάχυση της τεχνογνωσίας
Τα Ινστιτούτα του ΙΤΕ, κέντρα αριστείας στη Μοριακή Βιολογία, στην Επιστήμη Υπολογιστών, στα Εφαρμοσμένα και Υπολογιστικά Μαθηματικά, την Φωτονική Έρευνα & Τεχνολογία και στη Χημική Μηχανική, έχουν ήδη αναπτύξει στενή και παραγωγική συνεργασία σε αρκετούς από του προαναφερθέντες διεπιστημονικούς τομείς, συναποτελούν την ιδανική ομάδα για την υλοποίηση του ιδιαίτερα φιλόδοξου και απαιτητικού, ερευνητικού και αναπτυξιακού έργου. Με σκοπό να διατηρήσει την πρωτοπορία του στους τομείς της επιστημονικής του αριστείας να ενισχύσει περαιτέρω την θέση του στον τομέα των διεπιστημονικών εφαρμογών και της σύγχρονης βιοϊατρικής έρευνας, το ITE έχει αναδείξει στον τομέα των βιοεπιστημών τις παρακάτω περιοχές ερευνητικής και τεχνολογικής έμφασης:
α) Την βασική Βιοϊατρική έρευνα με αιχμή τα μοντέλα ασθενειών και τη μοριακή ή γενετική ανάλυση
β) τις Γονιδιωματικές Τεχνολογίες, τη Βιοπληροφορική και την αναδυόμενη Εξατομικευμένη Ιατρική
γ) την υπολογιστική ιατρική με τις μεθοδολογίες της Μοντελοποίηση και Προσομοίωση Βιολογικών Διεργασιών
δ) τον τομέα των υλικών και της νανοβιοτεχνολογίας
ε) τον ιδιαίτερα κρίσιμο για τη χώρα μας χώρο της Αγροδιατροφής και των Τροφίμων και τέλος
στ) το δυναμικό διεπιστημονικό χώρο των Απεικονιστικών Τεχνολογιών.
Για κάθε μια από αυτές περιοχές έχουν σχεδιαστεί και προτείνονται μια σειρά από ερευνητικές δραστηριότητες οι οποίες αποβλέπουν να ενισχύσουν περαιτέρω τη θέση τους και τη διατήρηση της αριστείας και της πρωτοπορίας του ΙΤΕ σε αυτές.
Υποέργα
Υποέργο 1 – ΒΙΤΑΔ ΚΡΗΤΗ
Το Υποέργο 1 που υλοποιείται στην Περιφέρεια της Κρήτης (ΒΙΤΑΔ-ΚΡΗΤΗ) αποτελεί σύμπραξη πέντε ινστιτούτων τα οποία δραστηριοποιούνται σε έρευνα αιχμής στον τομέα της υγείας και της αγροδιατροφής καθώς και στην ανάπτυξη καινοτόμων και προηγμένων εφαρμογών στον τομέα της Βιοϊατρικής Τεχνολογίας.
Βασικός στόχος του προτεινόμενου έργου είναι η ενίσχυση των τομέων αριστείας, η ανάπτυξη νέων διεπιστημονικών κατευθύνσεων, η αναβάθμιση και αξιοποίηση των υποδομών των συνεργαζόμενων ινστιτούτων και η εκπαίδευση νέου επιστημονικού προσωπικού σε προηγμένη έρευνα και τεχνολογίες έτσι ώστε να διατηρήσουν την πρωτοπορία τους σε διεθνές επίπεδο, να αναπτυχθούν σε τομείς τεχνολογικής καινοτομίας και να διαμορφώσουν επιστημονικές συνεργασίες ώστε να ανταποκριθούν στις νέες προκλήσεις στον τομέα των βιοεπιστημών.
Τα Ινστιτούτα του ΙΤΕ, κέντρα αριστείας στη Μοριακή Βιολογία, στην Επιστήμη Υπολογιστών, στα Εφαρμοσμένα και Υπολογιστικά Μαθηματικά, την Φωτονική Έρευνα & Τεχνολογία και τη Χημική Μηχανική, έχουν ήδη αναπτύξει στενή και παραγωγική συνεργασία σε αρκετούς από του προαναφερόμενους διεπιστημονικούς τομείς, συναποτελούν την ιδανική ομάδα για την υλοποίηση του ιδιαίτερα φιλόδοξου και απαιτητικού, ερευνητικού και αναπτυξιακού έργου.
Υποέργο 2 – ΒΙΤΑΔ ΔΥΤΙΚΗ ΕΛΛΑΔΑ
Το Υποέργο 2 που υλοποιείται στην Περιφέρεια της Δυτικής Ελλάδας (ΒΙΤΑΔ-ΔΥΤΙΚΗ ΕΛΛΑΔΑ) εντάσσεται στο συνολικό προγραμματισμό του ΙΤΕ για διεύρυνση και ενίσχυση των δραστηριοτήτων του στο χώρο της βιοϊατρικής τεχνολογίας μέσω της πράξης ΒΙΤΑΔ, υποστηρίζοντας τις δραστηριότητες του Ινστιτούτου Επιστημών Χημικής Μηχανικής (ΙΕΧΜΗ) που εδρεύει και δραστηριοποιείται στην Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας. Το Υποέργο ΒΙΤΑΔ-ΔΥΤΙΚΗ ΕΛΛΑΔΑ, θα ενισχύσει την ανάπτυξη του ΙΕΧΜΗ σε νέες καινοτόμες τεχνολογικές κατευθύνσεις, ενισχύοντας τη θέση και λειτουργία του στην Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας ειδικότερα, σε διαπεριφερειακό επίπεδο μέσω της διασύνδεσης και ερευνητικής συνεργασίας του με τα άλλα υποέργα που υποστηρίζουν τις δραστηριότητες των υπόλοιπων Ινστιτούτων του ΙΤΕ, στον ελληνικό και διεθνή ερευνητικό και τεχνολογικό χώρο γενικότερα. Το ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ όντας κέντρο αριστείας στις Επιστήμες Χημικής Μηχανικής και βασικός αναπτυξιακός πυλώνας και πυρήνας καινοτομίας στην Περιφέρεια Δυτικής Ελλάδας έχει αναπτύξει σημαντικό ερευνητικό έργο στη διεπιφάνεια πολλών επιστημών με τις επιστήμες ζωής και λόγω της φύσης της δραστηριότητάς του έχει άμεσο προσανατολισμό στην μεταφορά της ερευνητικής δραστηριότητας στην πράξη με ανάπτυξη της σχετικής τεχνολογίας, έχοντας ισχυρή βάση για την υλοποίηση του συγκεκριμένου ερευνητικού και αναπτυξιακού υποέργου.
Υποέργο 3 – ΒΙΤΑΔ ΗΠΕΙΡΟΣ
Το Υποέργο 3 που υλοποιείται στην Περιφέρεια Ηπείρου (ΒΙΤΑΔ-ΗΠΕΙΡΟΥ) εντάσσεται στο συνολικό προγραμματισμό του ΙΤΕ για διεύρυνση και ενίσχυση των δραστηριοτήτων του στο χώρο της βιοϊατρικής τεχνολογίας μέσω της πράξης ΒΙΤΑΔ, υποστηρίζοντας τις δραστηριότητες του τμήματος του Ινστιτούτου Μοριακής Βιολογίας & Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ) που δραστηριοποιείται στην Περιφέρεια Ηπείρου. Το υποέργο ΒΙΤΑΔ-ΗΠΕΙΡΟΥ πρόκειται να ενισχύσει την ανάπτυξη της ιδιαίτερα δραστήριας ομάδας εργαστηρίων που βρίσκονται στα Ιωάννινα σε νέες καινοτόμες τεχνολογικές κατευθύνσεις στον τομέα της βιοϊατρικής έρευνας, ενισχύοντας τη θέση και λειτουργία τους στο χώρο του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, αλλά και σε διαπεριφερειακό επίπεδο μέσω της διασύνδεσης και ερευνητικής συνεργασίας του με τα άλλα υποέργα που υποστηρίζουν την ανάπτυξη των υπόλοιπων Ινστιτούτων του ΙΤΕ, στον ελληνικό και διεθνή ερευνητικό και τεχνολογικό χώρο γενικότερα.
Πακέτα Εργασίας
ΠΕ1. Διοίκηση & Διαχείριση
Στόχοι
Οι στόχοι του ΠΕ 1 είναι η συγκρότηση αποτελεσματικών διαδικασιών για την διασφάλιση των στόχων της πράξης συνολικά, ο συντονισμός των υποέργων, η επιτυχής υλοποίηση όλων των εργασιών της πράξης ΒΙΤΑΔ, η αρμονική συνεργασία των μελών και των ομάδων της πράξης, η έγκαιρη απόδοση των αποτελεσμάτων, η αντιμετώπιση εκτάκτων προβλημάτων και η τακτοποίηση εκκρεμοτήτων, η επικοινωνία και η συνεργασία του υπευθύνου της πράξης με τους συντονιστές των εργασιών και τους υπευθύνους των υποέργων, ο έλεγχος της ποιότητας των παραδοτέων, των εκθέσεων, των αναφορών και των απολογισμών της πράξης, και τέλος η παρακολούθηση όλων των διαδικασιών για τη καλύτερη δυνατή δημοσιονομική διαχείριση και αξιοποίηση των πόρων που διατίθενται για την υλοποίησή της.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 1.1: Συντονισμός και παρακολούθηση εργασιών υλοποίησης του υποέργου
Εργασία 1.2: Διασφάλιση ποιότητας εργασιών και παραδοτέων
Εργασία 1.3: Σύνταξη αναφορών εργασιών και εκθέσεων προόδου του έργου, οικονομικός απολογισμός
ΠΕ2. Εκπαίδευση & Κατάρτιση
Στόχοι
Στόχος του ΠΕ2 είναι η εκπαίδευση, η κατάρτιση και η βελτιστοποίηση των δεξιοτήτων και των γνώσεων των ερευνητών, των τεχνικών έρευνας και των νέων επιστημόνων όσο και των μεταπτυχιακών φοιτητών. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις νέες τεχνολογίες και μεθοδολογίες, στη διεπιστημονικότητα, σε ειδικά επιστημονικά αντικείμενα, στην καινοτομία και στη διαχείριση των αποτελεσμάτων της έρευνας. Οι εργασίες της Ενότητας καθοδηγούνται και υποστηρίζονται από το Συμβούλιο Εκπαίδευσης και Κατάρτισης.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 2.1: Εργαστηριακές Ασκήσεις (Rotations) μεταπτυχιακών φοιτητών σε ερευνητικά εργαστήρια και υποδομές
Εργασία 2.2: Επιστημονικά σεμινάρια και εργαστήρια κατάρτισης νέων επιστημόνων σε νέες τεχνολογίες
Εργασία 2.3: Προηγμένα σεμινάρια & εργαστήρια βιοπληροφορικής
ΠΕ3. Εκμετάλλευση και Διάχυση Αποτελεσμάτων
Στόχοι
Οι στόχοι του ΠΕ 3 περιλαμβάνουν την κάλυψη των επικοινωνιακών αναγκών της ομάδας υλοποίησης, τη διάδοση της νέας γνώσης τόσο στην επιστημονική κοινότητα όσο και στο ευρύτερο κοινό, την ανακοίνωση των αποτελεσμάτων του έργου, την αξιοποίηση των τεχνολογιών, των εφευρέσεων και των εφαρμογών που προκύπτουν από τις ερευνητικές δραστηριότητες του έργου, και ειδικότερα την ανάπτυξη δραστηριοτήτων παροχής υπηρεσιών σε μεταβολομικές τεχνολογίες.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 3.1: Δημοσίευση ερευνητικών αποτελεσμάτων και προστασία εφευρέσεων
Εργασία 3.2: Ανάπτυξη ερευνητικών υπηρεσίες σε γονιδιωματικές, πρωτεϊνωματικές και μεταβολωμικές τεχνολογίες
Εργασία 3.3: Λειτουργία Ιστοτόπου του έργου
Εργασία 3.4: Προβολή των ερευνητικών δραστηριοτήτων των επιτευγμάτων και των αποτελεσμάτων της πράξης στο ευρύ κοινό
Εργασία 3.5: Ανάπτυξη νέων προϊόντων Μοριακής Βιολογίας
ΠΕ4. Μοριακή Ανάλυση Βιολογικών Συστημάτων και Μοντέλα Ασθενειών
Στόχοι
Η αποσαφήνιση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν την παθογένεση σοβαρών ανθρώπινων ασθενειών είναι καθοριστικής σημασίας για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών μεθόδων και την επιβράδυνση της εξέλιξής τους, με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας ζωής των ασθενών. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται διάφορα ζωικά πειραματικά μοντέλα στα οποία επιχειρούνται διάφορες γενετικές και μοριακές επεμβάσεις όπως απαλοιφή και υπερέκφραση γονιδίων, γονιδιακή συμπλήρωση, γονιδιακή σίγηση, στοχευμένη ή τυχαία μεταλλαξογέννεση με σκοπό να συσχετιστούν οι μοριακές και γενετικές αλλαγές με το φαινότυπο των βιολογικών συστημάτων που χρησιμοποιούνται σαν μοντέλα (κυτταρικές, πειραματόζωα) και να προκύψουν έτσι νέα γνώση και θεωρίες για τη μοριακή βάση των ασθενειών. Τα εργαστήρια του ΙΜΒΒ στα Ιωάννινα αξιοποιούν κυρίως ως πειραματικά συστήματα κυτταρικές σειρές και τα μοντέλα οργανισμούς τον νηματώδη Caenorhabditis elegans, ζεβρόψαρο (zebrafish, D. derio) και ποντικό ή επίμυ και οι προσεγγίσεις διατρέχουν όλα τα επίπεδα μαριακής και κυτταρικής οργάνωσης της ζωής.
Από τη άλλη πλευρά η Αναγεννητική Ιατρική είναι ένα αναδυόμενο πεδίο που υπόσχεται τη ριζική (αιτιολογική) αντιμετώπιση μιας σειράς νόσων με απλό, αναίμακτο και μη δαπανηρό τρόπο. Για αυτόν ακριβώς το λόγο, η νέα αυτή κατεύθυνση στην ιατρική πρόκειται σύντομα να αποτελέσει την τρίτη θεραπευτική «αρχή», μετά τη χειρουργική και τη φαρμακευτική θεραπεία. Βασικός στόχος της αναγεννητικής ιατρικής είναι η επιδιόρθωση, η αντικατάσταση, ή η αναγέννηση ιστών και οργάνων που δυσλειτουργούν ή έχουν καταστραφεί από τραυματισμό μέσω κυτταρικής θεραπείας. Όπως προκύπτει από μια σειρά πρωτοποριακών μελετών, αυτός ο στόχος γίνεται περισσότερο προσιτός με τη χρήση αναπρογραμματισμένων βλαστικών κυττάρων (induced pluripotent stem cells-iPS cells).
Η βιολογία και εφαρμογές βλαστοκυττάρων βρίσκεται σε ένα τα πιο ενδιαφέροντα και ταχέως εξελισσόμενα πεδία έρευνας παγκόσμια (αναγέννηση ιστών και θεραπεία εκφυλιστικών νόσων, γήρανση, βλαστικά κύτταρα καρκίνου). Πρόσφατες μελέτες που εστιάζονται στην ανάλυση επιβίωσης, πολυδυναμίας και διαφοροποίησης των φυσιολογικών και των καρκινικών βλαστικών κυττάρων έχουν υποδείξει την ύπαρξη κοινών μοριακών μηχανισμών που δρουν και στους δύο αυτούς τύπους βλαστικών κυττάρων. Έτσι, στο επίπεδο των εφαρμογών, οι ερευνητικές δραστηριότητες αποσκοπούν στη κατανόηση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν τη νόσο, στη βελτίωση και στη στόχευση των φαρμακευτικών θεραπευτικών μεθόδων αλλά και στην προοπτική της αναγεννητικής ιατρικής (regenerative medicine) και της μηχανικής ιστών (tissue engineering). Η προτεινόμενη ερευνητική προσέγγιση βρίσκεται στο πιο θερμό μέτωπο της τρέχουσας Βιοϊατρικής έρευνας σε παγκόσμιο επίπεδο. Τα αποτελέσματα των προτεινόμενων εργασιών θα αποτελέσουν σημαντική συμβολή στη γνώση και θα παράγουν ιδιαίτερα χρήσιμα εργαλεία για έρευνα και εφαρμογές.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 4.1: Μελέτη των μοριακών μηχανισμών που διέπουν την παθογένεση ανθρώπινων ασθενειών σε μοντέλα του νηματώδους Caenorhabditis elegans
Εργασία 4.2: Ανάπτυξη μοντέλων ποντικών βασισμένων σε επιγενετικές διαταραχές για τη μελέτη νέων θεραπευτικών στρατηγικών καταπολέμησης του καρκίνου
Εργασία 4.3: Μελέτη των μοριακών μηχανισμών δράσης της κανονικής σηματοδοτικής πορείας του NF-κΒ στην καρκινογένεση του πνεύμονα
Εργασία 4.4: Επιγενετική Αποσιώπηση και Ενεργοποίηση Επαναλαμβανόμενων Αλληλουχιών DNA σε Καρκινικά Κύτταρα
Εργασία 4.5: Μελέτη των επιγενετικών μηχανισμών που διέπουν την βιολογία των καρκινικών βλαστικών κυττάρων μαστού
Εργασία 4.6: Μελέτη κυτταροστατικού παράγοντα Emi2: Σύνδεση της Μείωσης με την Αναπαραγωγική Γήρανση και τον Καρκίνο
Εργασία 4.7: Λειτουργικός ρόλος της μιτωτικής κινάσης Haspin στην αυτο-ανανέωση και τη διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων και άλλες μη-καταλυτικές (αλληλ)επιδράσεις της
Εργασία 4.8: Διερεύνηση της μοριακής βάσης λαμινοπαθειών που οφείλονται σε μεταλλάξεις της πρωτεΐνης του πυρηνικού φακέλου LBR
Εργασία 4.9: Μελέτη του μηχανισμού δράσης της ογκοπρωτεΐνης SET στα γαγγλιακά κύτταρα του αμφιβληστροειδούς στο μοντέλο οργανισμό zebrafish
Εργασία 4.10: Διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των μονοπατιών Semaphorin/PlexinA1 και IFNγ/CIITA στο νευρικό περιβάλλον
Εργασία 4.11: Μελέτη μηχανισμών της μακροπινοκυττάρωσης του VEGFR2 και ενεργοποίησης των καθοδικών μονοπατιών του και τουο ρόλο της ενδοκυττάρωσης του VEGFR2 στην έκκριση των PBs και στη διαφοροποίηση των ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων προς ενδοθηλιακά κύτταρα
Εργασία 4.12: Σύστημα αυτοανανέωσης και διαφοροποίησης πλειοδύναμων καρδιαγγειακών προγονικών κυττάρων για τη δημιουργία μοσχευμάτων
Εργασία 4.13: Δημιουργία αγγειωμένων ιστικών κατασκευών με άρτιο δομικά και λειτουργικά αγγειακό δίκτυο και ταυτοποίηση των μοριακών κυκλωμάτων με τα οποία ο VEGF ρυθμίζει την αγγειοποίηση
Εργασία 4.14: Διερεύνηση μηχανισμού οστικής ανάπλασης καταγματικών πόρων
ΠΕ5. Γονιδιωματικές Τεχνολογίες και Εξατομικευμένη Ιατρική
Στόχοι
Το ΙΤΕ πιστό στις προκλήσεις της εποχής, έχει πετύχει μέσω της αναβάθμισης των υποδομών του να διευρύνει το εύρος των παρεχόμενων υπηρεσιών καλύπτοντας όχι μόνο τις ανάγκες της επιστημονικής κοινότητας για την κατανόηση πολύπλοκων κυτταρικών και γονιδιακών συστημάτων αλλά και υποστηρίζοντας τις αυξανόμενες απαιτήσεις της κοινωνίας για προηγμένες κλινικές γονιδιωματικές και πρωτεϊνωματικές αναλύσεις. Η εφαρμογή των τεχνολογιών νέας γενιάς τόσο στην αποκωδικοποίηση της γενετικής πληροφορίας μέσω της αλληλούχισης ολικών εξωμάτων (Whole Exome Sequencing, WES) όσο και στον χαρακτηρισμό συνολικών πρωτεϊνωμάτων έχει αναδείξει τη δυναμική της εξατομικευμένης ιατρικής αφενός στην ανίχνευση και ταυτοποίηση νέων ερευνητικών στόχων και αφετέρου στην επίλυση της διαγνωστικής οδύσσειας ασθενών με γενετικές και επίκτητες νόσους.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 5.1 Προτυποποίηση, αυτοματοποίηση, ολοκλήρωση και εφαρμογή πρωτοκόλλων ανάλυσης της προσωπικής γονιδιωματικής, πρωτεομικής και γενετικής πληροφορίας
Εργασία 5.2: Ανάπτυξη ευέλικτου περιβάλλοντος υπηρεσιών μεταφραστικής βιοπληροφορικής
Εργασία 5.3 Ανάπτυξη συστήματος ενιαίας ονοματολογίας γενετικών παραλλαγών
Εργασία 5.4: Συστημική Φυσιολογία: Συνδυαστική μεταβολική ανάλυση οργάνων σε μοντέλα μυός με μεταβολομική φασματομετρίας μάζας
Εργασία 5.5: Συνδυαστική ομική ανάλυση μόνιμα τροποποιημένων κυτταρικών σειρών HeLa ως προς την έκφραση του γονιδίου FRA10AC1 που ενέχεται στη διαδικασία της συναρμογής του pre-mRNA
ΠΕ6. Μοντελοποίηση και Προσομοίωση Βιολογικών Διεργασιών
Στόχοι
Το παρόν ΠΕ επικεντρώνεται στην μοντελοποίηση και προσομοίωση διαφόρων φυσικοχημικών, βιολογικών, φυσιολογικών, παθοφυσιολογικών ή/και συμπεριφορικών διεργασιών υψηλής πολυπλοκότητας, αξιοποιώντας καινοτόμες υπολογιστικές και ρομποτικές μεθοδολογίες. Μέσα από διεπιστημονικές συνέργειες σε τομείς που συγκεντρώνουν μεγάλο επιστημονικό ενδιαφέρον σε παγκόσμιο επίπεδο, το ΙΤΕ αξιοποιεί το επιστημονικό δυναμικό του για να συμβάλει την κατανόηση τέτοιων πολύπλοκων διαδικασιών, μέσω στοχευμένων δράσεων που εστιάζουν: (α) στη παραγωγή τεχνητών ενζύμων, (β) στην κατανόηση διαδικασιών παθοφυσιολογίας και στην δημιουργία υπολογιστικών εργαλείων που θα βοηθούν την πρόβλεψη και διάγνωση ασθενειών και (γ) στην κατανόηση νοητικών διαδικασιών του εγκεφάλου, και τη δημιουργία υπολογιστικών μοντέλων και ρομποτικών πρωτοτύπων που τις προσομοιώνουν, και δ) σχεδιασμό βιολογικά-εμπνευσμένων ρομποτικών συστημάτων ε) διασύνδεση δεδομένων από διαφορετικά βιολογικά επίπεδα και στ) προσομοίωση λειτουργίας διατάξεων ή/και το σχεδιασμό τεχνητών οργάνων. Μέσα από τις προτεινόμενες δράσεις θα αναπτυχθεί τεχνολογία η οποία, παρόλο που θα εφαρμοστεί σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις, μπορεί να έχει γενικότερη εφαρμογή στην μελέτη και άλλων παραπλήσιων διαδικασιών.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 6.1: Δημιουργία πλατφόρμας τεχνολογίας παραγωγής τεχνητών ενζύμων
Εργασία 6.2: Εξατομικευμένη μοντελοποίηση ανάπτυξης όγκου σε πολλαπλά επίπεδα
Εργασία 6.3: Νευροφυσιολογία, μοντελοποίηση και αναλυση της οπτικής προσοχής, του ελέγχου κίνησης και των γνωσιακών κινητικών λειτουργιών
Εργασία 6.4: Μελέτες βιολογικά-εμπνευσμένων ρομποτικών συστημάτων
Εργασία 6.5: Υπολογιστική μελέτη συμπεριφορών αλληλεπίδρασης με χρονικά κριτήρια
Εργασία 6.6: Ανάπτυξη υπολογιστικού συστήματος σημασιολογικού εμπλουτισμού ιατρικών επισημειώσεων
Εργασία 6.7: Ανάπτυξη προτυποποιημένων μεθόδων μετα-ανάλυσης ομικών δεδομένων και εφαρμογές
Εργασία 6.8: Μελέτη της λειτουργικής συσχέτισης νοσημάτων μέσω συνδυαστικής ανάλυσης εμπλουτισμένων βιομοριακών δικτύων
Εργασία 6.9: Mοντελοποίηση & Προσομοίωση Μεμβρανών και Διατάξεων για Βιοϊατρικές Εφαρμογές
ΠΕ7. Νανοβιοτεχνολογία
Στόχοι
Αντικείμενο, της παρούσας ενότητας αποτελεί αρχικά η ανάπτυξη τρισδιάστατων μικρο/νάνο ικριωμάτων με τεχνικές κατεργασίας λέιζερ, η λειτουργικοποίησή τους (με αυτοοργανωμένα πεπτίδια ή/και με νανοσωματίδια). Στη συνέχεια θα μελετηθεί η επίδραση της μικρο/νάνο-τοπογραφίας και η δράση των διατμητικών τάσεων στην ανάπτυξη κατευθυνόμενης καλλιέργειας νευρικών κυττάρων καθως και στην διαφοροποίηση των νευρικών βλαστοκυττάρων (ΝΒΚ) . Τέλος θα διερευνηθεί η αλληλεπίδραση νανοκρυστάλλων με βιολογικά συστήματα για πιθανές εφαρμογές στην νανοϊατρική. Οι στόχοι του έργου θα εστιαστούν στην αρχή δημιουργίας “scaffold-on-scaffold” («ικρίωμα-επί-ικριώματος») με τον συνδυασμό αυτοοργανωμένων πεπτιδικών ικριωμάτων με μικρονανοδομημένα ικριώματα τα οποία κατασκευάζονται με εφαρμογή τεχνικών κατεργασίας με laser. Με αυτό τον τρόπο θα επιτευχθεί συνδυασμός των πλεονεκτημάτων “bottom-up” της αυτοοργάνωσης βιολογικών δομών (ευελιξία εισαγωγής αλλαγών και τροποποιήσεων στο επίπεδο της αμινοξικής αλληλουχίας) με τα πλεονεκτήματα “top-down” των κατεργασιών laser (ακριβής έλεγχος της μικρο-νανοτοπογραφίας και γεωμετρίας των ικριωμάτων). Προς αυτή την κατεύθυνση θα σχεδιαστούν και θα κατασκευαστούν τρισδιάστατα ικριώματα για την κατασκευή τεχνιτών ιστών, με εφαρμογές στην οφθαμολογία και την αναγέννηση οστών.
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 7.1: Ανάπτυξη και Προσομοίωση συστήματος μικροροών
Εργασία 7.2: Σχεδιασμός και κατασκευή τρισδιάστατων ικριωμάτων με τεχνικές λέιζερ
Εργασία 7.3 Ο χαρακτηρισμός και η ποσοτικοποίηση της αλληλεπίδρασης νανοΰλικών με βιολογικά συστήματα. Βιοσυμβατότητα συσσωμάτων νανοκρυστάλλων γ-Fe203
Εργασία 7.4: Ανάπτυξη βιοεμπνευσμένων νανοφορέων για χορήγηση φαρμάκων στον εγκέφαλο
Εργασία 7.5: Παρασκευή υδρογελών που περιέχουν σύμπλοκα κυκλοδεξτρινών με Meloxicam
Εργασία 7.6: Υβριδικά οστικά τσιμέντα φωσφορικού ασβεστίου-βιοπολυμερών
Εργασία 7.7: Βιοαισθητήρες και Βιοαναλυτικές Ψηφίδες – Ανάπτυξη και Εφαρμογές
ΠΕ8. Αγροδιατροφή και Ασφάλεια Τροφίμων
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 8.1: Ανάπτυξη μεθόδων για το γρήγορο χαρακτηρισμό και ανάλυση ζωικού και φυτικού κεφαλαίου
Εργασία 8.2: Συνέχιση και επέκταση διαδικτυακής πλατφόρμας «Γαλανθος», για την υποστήριξη της φυτοπροστασίας και της ολοκληρωμένης καταπολέμησης
Εργασία 8.3: Κατανόηση και αξιοποίηση των μηχανισμών άμυνας των φυτών σε ιούς, ιοειδή και βακτήρια
Εργασία 8.4: Ανάπτυξη βιοτεχνολογικών μεθόδων για την καταπολέμησης εντόμων γεωπονικού ενδιαφέροντος, όπως του δάκου της ελιάς και τη μείωση των υπολειμάτων φυτοπροστατευτικών στον ελαιόκαρπο
Εργασία 8.5: Εκτίμηση βιοδραστικότητας εκχυλισμάτων φυτικών οργανισμών (αρωματικά φυτά, μικροφύκη κλπ), για αναγνώριση εναλλακτικών μεταβολιτών κατάλληλων για την φυτοπροστασία (green chemistry)
Εργασία 8.6: Ανάπτυξη εφαρμογών και υποδομών για την ταυτοποίηση , τον έλεγχο ποιότητας και την ασφάλεια τροφίμων
Εργασία 8.7: Σύνθεση και χαρακτηρισμός αισθητήρων και μελέτη αποδέσμευσής τους από πρότυπες συσκευασίες τροφίμων - Τοξικολογική μελέτη των αισθητήρων
Εργασία 8.8: Πιστοποίηση ποιότητας καλλιέργειας φυτών τομάτας με τη χρήση μεταβολομικής και μεθόδων συστημικής βιολογίας
ΠΕ9. Απεικονιστικές Τεχνολογίες
Περιγραφή Εργασιών
Εργασία 9.1 Δημιουργία πρωτόκολλων αναλύσεων σε Μικροσκοπία Υψηλού Περιεχομένου
Εργασία 9.2 Αναζήτηση ενδογενών και συνθετικών προσδετών των υποδοχέων νευροτροφινών με μηχανισμό δράσης σε νευρογένεση και νευροαποκατάσταση
Εργασία 9.3 Εφαρμογή της μη-γραμμικής απεικονιστικής μικροσκοπίας ως διαγνωστικού εργαλείου για την διάκριση διαφορετικών υποτύπων κυτταρικών σειρών καρκίνου του μαστού
Εργασία 9.4 Ανάπτυξη ολοκληρωμένου πρωτοκόλλου απεικόνισης τρισδιάστατων καρκινικών σειρών, υπό τη μορφή πολυκυτταρικών σφαιριδίων, για την μελέτη της εξέλιξης αλλά και την εκτίμηση της αποτελεσματικότητας στοχευμένων θεραπευτικών αγωγών
Εργασία 9.5 Πολυπαραμετρική μελέτη των όγκων μαλακών μορίων με νεότερες τεχνικές Απεικόνισης Μαγνητικού Συντονισμού και συσχέτιση με ιστοπαθολογικά ευρήματα
