Περιγραφή
Η ανίχνευση οργανικών πτητικών ενώσεων (VOC) μέσω εκπνοής έχει τη δυνατότητα να γίνει μια νέα μη-επεμβατική μέθοδος για την έγκαιρη διάγνωση ασθενειών. Το χρηματοδοτούμενο από την ΕΕ έργο CanSENS αποσκοπεί στην ανάπτυξη ενός μη-επεμβατικού αισθητήρα για την ανάλυση εκπνοής με στόχο την ανίχνευση του καρκίνου του παχέος εντέρου σε πρώιμο στάδιο, με βάση την ενισχυμένη φασματοσκοπία Ράμαν (SERS). Οι στόχοι της έρευνας περιλαμβάνουν την κατασκευή ενός πρωτότυπου αισθητήρα με τη χρήση νανο-υλικών, την ανάπτυξη αριθμητικών χημειομετρικών μοντέλων για τον εντοπισμό των VOCs που συσχετίζονται με τον καρκίνο του παχέος εντέρου, και την κλινική επικύρωση χρησιμοποιώντας δείγματα εκπνοής από καρκινοπαθείς και υγιείς εθελοντές. Η χημειομετρική ανάλυση των δειγμάτων εκπνοής των ασθενών με βάση τη φασματοσκοπία Raman θα παρέχει μια περαιτέρω κατανόηση της πολύπλοκης σχέσης μεταξύ του προφίλ VOC και της εμφάνισης καρκίνου του παχέος εντέρου. Αυτό το έργο είναι διεπιστημονικό και περιλαμβάνει πτυχές της μηχανικής, της χημείας, και της κλινικής διάγνωσης. Το έργο έχει διάρκεια 36 μήνες (Σεπτέμβριος 2021 – Σεπτέμβριος 2024) και συνολικό προϋπολογισμό €145,941.12, με χρηματοδότηση από το ευρωπαϊκό πρόγραμμα Horizon 2020 (EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions).
Κύριες δράσεις και αποτελέσματα
Το έργο έχει πετύχει την ανάπτυξη ενός νέου νανο-αισθητήρα χαμηλού κόστους και υψηλής απόδοσης, με στόχο τη διάγνωση ασθενειών μέσω εκπνοής με τη χρήση της φασματοσκοπίας Raman. Ο νανο-αισθητήρας αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας απλές χημικές διεργασίες σε υγρή φάση, επιτυγχάνοντας αξιοπιστία και αναπαραγωγιμότητα. Η απόδοση του νανο-αισθητήρα δοκιμάστηκε με δείγματα σε υγρή και αέρια φάση σε χαμηλές συγκεντρώσεις, αναδεικνύοντας την εξαιρετική του ευαισθησία. Επιπλέον, ο καινοτόμος νανο-αισθητήρας δοκιμάστηκε σε πραγματική εφαρμογή για την ανίχνευση του κορωνοϊού SARS-CoV-2 μέσω της εκπνοής. Στην επόμενη φάση του έργου, ο νανο-αισθητήρας θα χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση του καρκίνου παχέος εντέρου μέσω δειγμάτων εκπνοής από καρκινοπαθείς και υγιείς εθελοντές.
Υπεύθυνοι Ερευνητές (Πανεπιστήμιο Κύπρου)
Ο Δρ. Μάριος Κωνσταντίνου απέκτησε HND στην Ηλεκτρολογική Μηχανική (Higher Technical Institute, Κύπρος), MEng (Hons) στην Ηλεκτρονική Μηχανική (University of Surrey, UK), και PhD στην Ηλεκτρονική Μηχανική με ειδικότητα στην Νανοηλεκτρονική (Advaned Technology Institute, University of Surrey, UK). Κατά τη διάρκεια του PhD του διεξήγαγε έρευνα στον τομέα του printed and flexible electronics. Από το 2016 έως το 2021, εργάστηκε ως Hardware Test Design Engineer (Μηχανικός Δοκιμών) στην McLaren, με ειδίκευση σε προτοποριακές τεχνολογίες για τον απαιτητικό και ταχύρυθμο μηχανοκίνητο αθλητισμό, τη Formula 1. Αυτή τη στιγμή ο Δρ. Κωνσταντίνου είναι Marie Skłodowska-Curie Individual Fellow στο Πανεπιστήμιο Κύπρου, και το ερευνητικό του έργο χρηματοδοτείται από το ευρωπαϊκό πρόγραμμα Horizon 2020. Ο Δρ. Κωνσταντίνου είναι επαγγελματικά εγγεγραμμένος ως Chartered Engineer (CEng) στο Institute of Engineering and Technology (IET, UK).
Ο Δρ. Χρυσάφης Ανδρέου εκλέχθηκε στο τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου Κύπρου το 2018. Είναι επικεφαλής του Εργαστηρίου Νανοτεχνολογίας Απεικόνισης και Ανίχνευσης. Είναι κάτοχος δύο πτυχίων (στη φυσική και στα μαθηματικά) από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πεννσυλβανίας (2006), μεταπτυχιακού διπλώματος (Μάστερ) Ηλεκτρολόγου Μηχανικού από το Πανεπιστήμιο Κύπρου (2008), και διδακτορικού στη Βιομοριακή Επιστήμη και Μηχανική από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στη Σάντα Μπάρμπαρα (2013). Έχει αναπτύξει μικρορευστοδυναμικά συστήματα για χημική ανάλυση, με βάση την ενισχυμένη σκέδαση Ράμαν, με εφαρμογές στηχημική ανάλυση βιορευστών και αερίων ροών. Είναι έμπειρος στη σύνθεση μεταλλικών νανοσωματιδίων, λήψη και ανάλυση βιοδειγμάτων, και επεξεργασία δεδομένων με χημειομετρικές μεθόδους, καθώς και στην αριθμητική προσομοίωση χημικών φαινομένων μεταφοράς και αντιδράσεων. Έχει επίσης εργαστεί σαν ερευνητής στο Memorial Sloan Kettering Cancer Center (Νέα Υόρκη, ΗΠΑ), όπου ανέπτυξε μια νέα μέθοδο ιατρικής οπτικής φασματικής απεικόνισης με μοριακά στοχευμένα νανοσωματίδια, για την απεικόνιση και χαρακτηρισμό καρκινικών όγκων (2014-2018).
Πρόγραμμα Χρηματοδότησης: Horizon 2020
Προϋπολογισμός Έργου: €145.941,12
Συντονιστής Έργου : European Commission
