Rezumat

Dintre speciile chimice de importanţă vitală atât pentru asigurarea calităţii unor produse biotehnologice, cât şi pentru aplicaţii medicale care vizează prevenirea, diagnosticarea şi tratarea unor boli, o atenţie deosebită este acordată ionilor de potasiu (K⁺), sodiu (Na⁺), şi calciu (Ca²⁺).

În ultimele două decenii tehnicile de monitorizare a acestor cationi au fost realmente revoluţionate. Dintre multiplele domenii de interes, domeniul biomedical a exercitat şi exercită asupra acestor tehnici un impact considerabil, care s-a concretizat în: creşterea gradului de miniaturizare/compacticitate şi de versatilitate a analizorului; scurtarea timpului de analiză odată cu creşterea productivităţii analizorului (exprimată prin numărul de probe analizate în unitatea de timp); simplificarea operării printr-o automatizare din ce în ce mai avansată (prin includerea în structura analizorului a unor componente hard/soft tot mai performante).

Dintre echipamentele moderne de analiză a cationilor mai sus menţionaţi cele mai răspândite şi mai accesibile ca preţ sunt analizoarele. Analizoarele sunt echipamente integrate care permit monitorizarea directă şi rapidă (în timp real) a concentraţiilor analiţilor de interes. Atunci când analizoarele înglobează componente hardware-software mai simple sunt utilizate pentru efectuarea de determinări/analize discrete (varianta “batch”), iar atunci când sunt integral pilotate de componente hardware-software de complexitate ridicată sunt utilizate pentru monitorizări în timp real în “batch”, dar mai ales “în flux”.

Proiectul urmăreşte realizarea unui analizor pilotat de calculator pentru monitorizarea potenţiometrică, simultană a cationilor potasiu (K⁺), sodiu (Na⁺) şi calciu (Ca²⁺) în fluide de interes biotehnologic şi medical.

Analizorul se preconizează a fi utilizat în:

• Laboratoare şi unităţi de cercetare-dezvoltare din domeniul farmaceutic, alimentar, medical, agricole etc. care utilizează/dezvoltă procese biotehnologice la nivel industrial
• Laboratoare de profil biotehnologic din instituţiile de învăţământ şi de cercetare aplicativă
• Laboratoare de analize clinice şi de cercetare medicală
• Laboratoare de control a calităţii apelor de suprafaţă şi apă potabilă.

Prin obiectivele sale proiectul reuneşte 6 participanţi şi pune în valoare complementaritatea unui consorţiu format din trei unităţi de cercetare-dezvoltare (un institut de cercetare, un spital şi o societate comercială) şi trei instituţii de învăţământ superior (chimic, medical şi agronomic). Trei dintre participanţi, care sunt implicaţi nemijlocit la realizarea analizorului, au ca obiect de cercetare-dezvoltare construcţia de aparatură analitică, realizarea de senzori electrochimici şi sinteza de compuşi macrociclici cu proprietăţi gazdă-oaspete. Ceilalţi trei parteneri reprezintă potenţialii utilizatori ai analizorului din trei domenii care vizează biotehnologiile agricole, alimentare şi aplicaţiile medicale. Pe parcursul validării funcţionalităţii analizorului aceşti parteneri vor urmări obiective legate de aplicaţii concrete ale acestuia, constând în monitorizarea cationilor de interes din medii de cultură pentru creşterea explantelor vegetale, din fluide de brasaj pentru producerea berii, din plasmă şi din extract eritrocitar.