Η ανάπτυξη του προηγμένου βιοφωτονικού συστήματος Raman αποτελεί ένα εξαιρετικό φασματοσκοπικό και εύχρηστο εργαλείο για τη διάκριση υγιών και καρκινικών ιστών, με τη συμβολή του οποίου είναι δυνατή η έγκαιρη πρόγνωση του καρκίνου. Η τεχνική αυτή, έχοντας μήκος κύματος ακτινοβολίας 785nm, είναι αβλαβής για το δείγμα και εξαιρετικά έγκυρη. Παράλληλα η φορητότητα του συστήματος σε συνδυασμό με τους πολύ μικρούς χρόνους συλλογής των φασμάτων (κάτω από ένα λεπτό) δίνει τη δυνατότητα της κλινικής χρήσης στο μέλλον.
Ειδικότερα, σκοπός του έργου είναι η ανάπτυξη ενός φορητού βιοφωτονικού συστήματος Raman, το οποίο αποτελείται από ένα φασματοφωτόμετρο μεγάλης διακριτικής ικανότητας και ένα laser μήκους κύματος 785 nm με μεταβαλλόμενη ισχύ 10-450 mW. Το σύστημα συμπεριλαμβάνει μητρική πλακέτα, στην οποία εγκαθίσταται το πρόγραμμα για τη λήψη των φασμάτων και η οποία συνδέεται με μία οθόνη.
Στην κεντρική κονσόλα συνδέεται ένας δέκτης Raman (Raman Probe) ο οποίος αποτελείται από δύο κανάλια οπτικών ινών διαφορετικής διαμέτρου, όπου στο εσωτερικό κανάλι διέρχεται το laser για τη διέγερση των ιστών και στο εξωτερικό γίνεται η συλλογή των φασματικών δεδομένων που λαμβάνονται από το δείγμα. Ο δέκτης Raman έχει την ικανότητα να κατευθύνει και να εστιάζει τη μονοχρωματική (laser) δέσμη στο δείγμα, ενώ στη συνέχεια συλλέγει τη σκεδαζόμενη ακτινοβολία και τη φιλτράρει, ώστε να αποκόψει την ελαστική σκέδαση και να την κατευθύνει στο φασματοφωτόμετρο, όπου στο μέρος αυτό αναλύεται και καταγράφεται. Κάθε φάσμα το οποίο συλλέγεται από το συγκεκριμένο σύστημα αποτελεί χαρακτηριστικό «αποτύπωμα» του δείγματος και επομένως παρέχει πληροφορίες, οι οποίες διευκολύνουν τη διάκριση των υγειών από τους καρκινικούς ιστούς και τα όριά τους.
Στο πλαίσιο της ένταξης του έργου στο ΕΠΑνΕΚ καθορίστηκαν οι κατάλληλες φασματοσκοπικές παράμετροι του συστήματος Raman για τη βέλτιστη μέτρηση των φασματικών αποτυπωμάτων των βιοδομών με κριτήρια:
– τον αριθμό δειγμάτων και των ανατομικών περιοχών ανά βιοδομή
– τις διαστάσεις των δειγμάτων
– την συντήρησή τους
– τη θερμοκρασία και το βαθμό ενυδάτωσής τους κατά τη διάρκεια των μετρήσεων σε συνδυασμό με
– το βέλτιστο μήκος κύματος διέγερσης της πηγής laser
– τη διακριτική ικανότητα του φασματοφωτομέτρου και
– την περιοχή των συχνοτήτων όπου η φασματική απόκριση των ιστών/βιοδομών παρουσιάζει ενδιαφέρον.
Στο πλαίσιο του έργου αναπτύσσεται το λογισμικό για την εκπαίδευση του συστήματος με τεχνικές μηχανικής μάθησης, ώστε να επιτευχθεί η ακριβής φασματοσκοπική διάκριση υγειών και καρκινικών ιστών.
Το έργο δίνει μεγάλη έμφαση στην ανάπτυξη στο ερευνητικό και εταιρικό περιβάλλον. Με τη συμβολή του ΕΠΑΝΕΚ έχει απασχοληθεί ένας σημαντικά μεγάλος αριθμός ερευνητών (πάνω από 30) και έχουν προσληφθεί περισσότεροι από 20 νέοι ερευνητές με τις δαπάνες προσωπικού να φτάνουν τα 630.000 ευρώ. Οι υπόλοιπες δαπάνες κατανέμονται σε όργανα για την ανάπτυξη του συστήματος, σε αναλώσιμα, συνέδρια, δημοσιεύσεις και λοιπές λειτουργικές δαπάνες, καθώς και για έμμεσες λειτουργικές δαπάνες, δίπλωμα ευρεσιτεχνίας κ.ά.
Το έργο «Ανάπτυξη προηγμένου φορητού βιοφωτονικού συστήματος για την εξατομικευμένη φασματοσκοπικά διάκριση καρκινικών ιστών/ορίων» με συνολικό προϋπολογισμό 993.977,05 ευρώ και δημόσια δαπάνη 916.973,91 ευρώ εντάσσεται στη Δράση «Ερευνώ-Δημιουργώ-Καινοτομώ» και συγχρηματοδοτείται από το ΕΠΑνΕΚ στο πλαίσιο του ΕΣΠΑ 2014-2020 με τη συμμετοχή εθνικών και ευρωπαϊκών πόρων από το Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ).
Συγκεκριμένα, ο δικαιούχος ανέφερε ότι: «Το έργο αποτελεί μια πρώτη πανελλαδικά προσπάθεια να δημιουργηθεί ένα ολοκληρωμένο εργαλείο φασματοσκοπικής οριοθέτησης του καρκίνου με στόχο τη κλινική εφαρμογή του. Αποτελεί σύμπραξη ερευνητικών και επιχειρηματικών φορέων ώστε να δημιουργηθεί το κατάλληλο σύστημα και λογισμικό για την συλλογή και την ανάλυση των δεδομένων και την ενεργητική τους παρουσίαση στο χρήστη. Το ΕΠΑνΕΚ δημιούργησε το κατάλληλο πλαίσιο και προσέφερε τη κύρια χρηματοδότηση για την υλοποίηση της προσπάθειας, αλλά και το περιβάλλον για την κοινοποίηση των αποτελεσμάτων στην επιστημονική κοινότητα και το ευρύ κοινό».
Ιστοσελίδα: biofasma.com
| Biofasma | |
| Τομέας Παρέμβασης: | Έρευνα και Τεχνολογία |
| Περιφέρεια: | Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης, Αττικής |
| Επιχ. Πρόγραμμα: | Ανταγωνιστικότητα, Επιχειρηματικότητα και Καινοτομία (ΕΠΑνΕΚ) |
| Δράση: | Ερευνώ – Δημιουργώ – Καινοτομώ |
| Ταμείο: | Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ) |
| Δικαιούχος: | ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ |
| Π/Υ: | 993.977,05 ευρώ |
| Δημόσια Δαπάνη: | 916.973,91 ευρώ |
| Φορέας Υλοποίησης: | ΕΙΔΙΚΟΣ ΛΟΓΑΡΙΑΣΜΟΣ ΚΟΝΔΥΛΙΩΝ ΈΡΕΥΝΑΣ ΕΘΝΙΚΟΥ ΜΕΤΣΟΒΙΟΥ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟΥ |
02/12/2022
