---

OBIECTIVE

---

Primul (O1) se referă la biomoleculele ce urmează a fi studiate.

Kinazele, sistemul ubiquitină-proteazom, topoizomerazele, proteinele G, receptorii cuplați cu proteine G, factorii de creștere și receptorii acestora, amiloidele, prionii și acizi nucleici sunt implicate în diverse procese celulare importante. Modificările adaptive, activitățile improprii și leziunile transformă aceste biomolecule în biomarkeri pentru Diagnoza Medicală și în ținte pentru screening-ul de compuși cu proprietăți farmaceutice.

Al doilea obiectiv (O2) se refera la tehnicile și procedurile de detecţie ce urmează a fi adoptate.

Tehnicile electrochimice permit un răspuns rapid și sensibil și vor fi corelate cu analizele spectroscopice, AFM, STM și de difracție pentru detecţia biomarkerilor, evaluarea activității biomoleculelor și screening-ul de liganzi, precum și pentru a explica modificările structurale ale biomoleculelor și leziunile oxidative ale acestora.

Anticorpi, aptameri, peptide sau oligonucleotide vor fi exploatate pentru dezvoltarea biosenzorilor electrochimici pentru detecţia biomarkerilor cu aplicații în Diagnoza Medicală. Printre altele, este prevăzută detecţia de proteine, cum ar fi ABL1 și mutația T315I a leucemiei mieloide cronice, EMR2 a cancerului de sân, PSA a celui de prostată, precum și gene cum ar fi AFP a cancerului de ficat și KRAS specifică multor tipuri de cancer.

Sisteme ce implică cuplarea mai multor enzime la suprafața electrodului vor fi studiate pentru amplificarea semnalului și detecţia senzitivă a activității acestora, ceea ce este esențial pentru screening-ul de liganzi inhibitori. Este luat în calcul studiul de inhibitori din extracte de plante precum Uncaria tomentosa, Hippophae rhamnoides, printre altele.

Cercetarea alternativă va sonda interacțiile biomoleculelor cu ioni sau alte (bio)molecule, dar și leziunile cauzate de liganzii sintetici şi metaboliții redox ai acestora. Caracterizarea leziunilor oxidative în proteine și relațiile structură-activitate din timpul interacției sunt importante pentru analiza siguranței compuși cu proprietăți farmaceutice.

Al treilea obiectiv (O3) se referă la controlul asupra suprafaței electrodului pentru imobilizarea biomoleculelor.

Un alt pas important în proiectarea biosenzorilor este imobilizarea elementului de biorecunoaștere la suprafață. Materiale nanostructurate din nanotuburi de carbon, grafenă, nanoscristale semiconductoare sau magnetice, metale, nanoparticule de oxizi metalici vor fi obținute cu ajutorul instalației de depunere prin pulsuri laser asistate de matrice (MAPLE) și epitaxie din fascicul molecular. Nanostructurarea suprafeței asigură o imobilizare flexibilă, ordonată, orientată a biomoleculelor și cu posibilitatea interschimbării acestora la interfață dar și o reducere a modificărilor conformaționale la imobilizare. Funcționalizarea nanostructurilor cu polimeri conductori, compuși organometalici sau dendrimeri și monostraturi auto-asamblate (SAMs), tehnologii sol-gel și strat-cu-strat (layer-by-layer) vor fi exploatate în scopul creșterii selectivității, reducerii adsorpției nespecifice și a limitării accesului interferenților. Adsorbția fizică, covalentă sau imobilizarea prin interacții de bio-afinitate vor fi de asemenea luate în considerare. Analiza spectroscopică, AFM, STM și de difracție sunt esențiale pentru a înțelege conformația agregatelor la suprafață.