Aplicatii biomedicale ale spectroscopiei de THZ: Diagnosticarea

Parteneri in consortiu:
Coodonator: Universitatea din Bucuresti
Partenerul 1: Institutul National de Cercetare-Dezvoltare
pentru Fizica Laserilor, Plasmei si Radiatiei
Partenerul 2: Institutul National de Cercetare-dezvoltare in
Domeniul Patologiei si Stiintelor Biomedicale “Victor Babes”
Bugetul de stat:
2.000.000 lei
Valoarea proiectului
Cofinantare:
0 lei
Site-urile proiectului THZ (62-055/2008):
http://www.bio.unibuc.ro/index.php?option=com_content&view=articl
e&id=165&Itemid=83
http://ecs.inflpr.ro/currentproiect6.html

Imbunatatirea starii de sanatate a populatiei prin dezvoltarea unei
metode non-invaziva de depistare precoce a cancerului de piele
Elementele de noutate si originalitate ale proiectului:
•Proiectarea si realizarea unor instalatii de THz care permit investigarea tumorilor pe
adancimi de patrundere de 300-400 μm si o rezolutie pe fiecare directie de 1 μm.
•Extinderea utilizarii la determinari endoscopice folosind ghiduri de unda.
•Analiza sistematica a caracteristicilor spectrale in regiunea THz a probelor de
tesuturi din arhiva.
•Analiza sistematica a gradului de hidratare (prin intermediul modului de hidratare
controlata) asupra spectrelor probelor din arhiva.
•Interpretarea spectrelor de THz prin metode de modelare moleculara.
Beneficiarii rezultatelor:
Laboratoarele medicale – aplicatii de diagnostic
Laboratoarele de cercetare – studiul biomoleculelor

Finantare de la bugetul de stat: 221,061 lei; Cofinantare: 0 lei
Activitati realizate:
3.1 Optimizarea structurilor sistemelor biomolecuare prin metode de dinamica moleculara
3.2 Punerea la punct si testarea protocoalelor de achizitie si transmisie de date
CO:
Obtinerea spectrelor THz teoretice si studiul influentei
hidratarii asupra spectrelor calculate.
3.3 Obtinerea spectrului prin metode de analiza de moduri normale de vibratie
3.4 Influenta straturilor de hidratare asupra spectrelor de vibratie calculate
3.5 Identificare "amprentei spectrale" ale proteinlor
3.6 Corelatii spectre calculate-spectre experimentale
3.7 Dependentra spectrelor de gradul de hidratare
3.8 Calcularea spectrului de THz prin metode dinamica moleculara
P1:
Proiectarea instalatiei THz-TDS prin reflexie si a
modulelor de hidratare controlata.
P2:
Diagnosticarea histopatologica si alcatuirea loturilor de
studiu pentru carcinoame bazocelulare si
spinocelulare.
3.9 Comparatia metodei de analiza de moduri normale si dinamica moleculara
3.10 Proiectarea instalatiei THz cu sursa de banda larga pentru spectroscopie THz TDS prin
reflexie
3.11 Proiectarea si realizarea modulelor de hidratare controlata a probelor
3.12 Clasificarea histopatologica a carcinoamelor bazocelulare
3.13 Alcatuirea lotului de studiu (carcinoame bazocelulare) - material arhivat in parafina
3.14 Diagnostic histopatologic complet al tumorilor, conform prevederilor OMS
3.15 Suplimentarea lotului de studiu prin continuarea selectarii de material arhivat in parafina
3.16 Diagnostic histopatologic complet al tumorilor, conform prevederilor OMS
3.17 Alcatuirea unui nou lot de studiu (carcinoame spinocelulare) - material arhivat in parafina
3.18 Diagnostic histopatologic complet al tumorilor, conform prevederilor OMS
Achizitii realizate: 477 lei – Materiale si materii prime
13.890 lei – Echipamente CD

Credit de angajament: 40,000 lei; Cofinantare: 0 lei
Activitati:
CO
P1
P2
4.1 Adapatarea softului pentru utilizari cu mijloace
reduse de calcul
4.2 Realizarea montajului experimental de
spectroscopie TDS bazat pe sursa THz de banda
larga si putere mica prin reflexie
4.3 Extinderea cercetarii prin studierea unui lot de
10 cazuri melanoame cutanate - material arhivat in
parafina
Achizitii realizate: 14.154 lei – Materiale si materii prime

Ob. Specific 9. “Stabilizarea” tinerilor in echipa de specialisti (definitivari de doctorate,
masterat – doctorat) si angajarea a cel putin 1 tanar in fiecare Centru de cercetare din
institutiile partenere la proiect.
Doctoranzi: 5 ( Drd. Maria Mernea, anul II: ”Investigarea structurii tridimensionale si a
flexibilitatii proteinelor prin metode de modelare moleculara si spectroscopie de
THz” )
Post-doctorat: 1
Studenti licenta: 3
Studenti masterat: 2 (lucrari de dizertatie sustinute pe tematica proiectului 2009)
1 tanar angajat cu contract de munca - Brandus Catalina Alice – Masteranda ( P1: INFLPR)
Sustinerea unui seminar cu titlul “Studiul flexibilitatii biomoleculelor prin spectroscopie de
THz si modelare moleculara” destinat studentilor de anul II, masterul de Neurobiologie.

Documentatii:
4
Planuri/scheme:
3
Setup
experimental: 2
Protocoale de
diagnostic: 3
Modele
teoretice: 4
Metode
optimizate: 5
Articole
indexate ISI: 4
Contributii la
carti: 3
Participari la
conferinte:14
Baze de date de proteine cu structuri cunoscute specifice pielii normale si specifice fiecarui
tip de cancer epitelial (carcinoamelor bazocelulare, spinocelulare si melanoame).
Proiecte pentru instalatia THz-TDS prin transmisie, instalatia THz-TDS prin reflexie si
proiectele modulelor de hidratare controlata a probelor.
Instalatia THz-TDS prin transmisie si instalatia THz-TDS prin reflexie.
Protocoale de diagnostic complet al carcinoamelor bazocelulare, spinocelulare si
melanoame.
Modele structurale (3D) pentru solutii proteice de diferite concentratii (solutii diluate –
solutii extrem de concentrate)
Metode de simulare a spectrelor THz, metode de modelare a sistemelor biomoleculare.
2 articole in Journal of Optoelectronics and Advanced Materials (factor impact 0.433) si 2
articole in Proceedings of SPIE (indexat ISI Index to Scientific and Technical Proceedings ).
Ovidius University Press, Constanta (ISBN 978-973-614-507-0), IEEE Photonics Society,
Piscataway (ISBN 978-1-4244-3848-8), in press SPRINGER ( NATO Science for Peace and
Security Series B: Physics and Biophysics)
- internationale: 10 (7 conferinte in strainatate si 3 conferinte in tara)
- nationale/locale: 4

- Necesarul de finantare pentru 2011: 913.292 lei
Elementele de originalitate se mentin in proportie de 100%.
Obiectivele generale si specifice ale proiectului raman neschimbate.
Activitatile prevazute a se realiza:
CO:
-Comparatie intre spectrele THz ale tesuturilor normale si
tumorale;
- Corelatii spectre teoretice – spectre experimentale
P1:
- Obtinerea imaginilor 3D pe probe biologice arhivate cu grosimi