Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Izolacija velikih biomolekul in nanodelcev

Obdobja
01. januar 2013 - 31. december 2016
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
4.06.06  Biotehnika  Biotehnologija  Zaključni procesi v biotehnologiji 
2.04.00  Tehnika  Materiali   

Koda Veda Področje
T490  Tehnološke vede  Biotehnologija 

Koda Veda Področje
2.09  Tehniške in tehnološke vede  Industrijska biotehnologija 
2.05  Tehniške in tehnološke vede  Materiali 
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (20)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  28000  Marko Banjac  Biotehnologija  Tehnični sodelavec  2013  43 
2.  12667  dr. Miloš Barut  Kemija  Raziskovalec  2013 - 2014  206 
3.  23451  dr. Urh Černigoj  Kemija  Raziskovalec  2013 - 2016  168 
4.  28558  dr. Jernej Gašperšič  Biokemija in molekularna biologija  Raziskovalec  2015 - 2016  62 
5.  30700  dr. Rosana Hudej  Biotehnologija  Raziskovalec  2013 - 2016  26 
6.  21577  dr. Petra Kramberger  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2013 - 2015  94 
7.  35240  Miroslava Legiša    Tehnični sodelavec  2013 - 2016 
8.  24377  dr. Nika Lendero Krajnc  Kemija  Raziskovalec  2013 - 2015  96 
9.  35145  Maja Leskovec  Biotehnologija  Tehnični sodelavec  2013 - 2016  13 
10.  33865  dr. Lev Matoh  Kemija  Raziskovalec  2015 - 2016  50 
11.  29496  Blaž Nemec  Kemija  Tehnični sodelavec  2015 - 2016  23 
12.  29537  dr. Sebastijan Peljhan  Kemija  Raziskovalec  2013 - 2016  57 
13.  16327  dr. Matjaž Peterka  Biotehnologija  Raziskovalec  2013  218 
14.  12728  dr. Aleš Podgornik  Kemijsko inženirstvo  Raziskovalec  2013  709 
15.  35146  Mateja Simonič  Kemija  Tehnični sodelavec  2013 - 2016 
16.  00779  dr. Aleš Štrancar  Kemijsko inženirstvo  Vodja  2013 - 2016  479 
17.  27846  dr. Lidija Urbas  Farmacija  Raziskovalec  2013 - 2015  49 
18.  23594  dr. Jana Vidič  Materiali  Raziskovalec  2013 - 2016  65 
19.  32231  Viktor Zalokar    Tehnični sodelavec  2013 - 2016 
20.  03683  dr. Mirjan Žorž  Kemija  Raziskovalec  2013 - 2015  128 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  1655  Sartorius BIA Separations, separacijske tehnologije, d.o.o.  Ajdovščina  1319612  1.189 
Povzetek
Razvoj novih bioloških zdravil – zdravil, ki temeljijo na velikih biomolekulah (proteini, plazmidna DNA in virusni delci) je v vse večjem vzponu. Večina novo razvitih zdravil dandanes že temelji na kompleksnih biomolekulah. Izolacija in čiščenje teh molekul do nivoja, da bodo ustrezne za uporabo pri ljudeh, je zelo zahteven proces. Za učinkovito izvedbo takih procesov so potrebne nove tehnologije – na različnih področjih od gojenja molekul do učinkovitih procesov izolacije, čiščenja, formulacije in seveda karakterizacije v vseh stopnjah procesa. V okviru raziskovalnega programa bomo razvijali in optimizirali nove procese izolacij teh kompleksnih in nestabilnih biomolekul. Procesi za različne molekule bodo najprej razviti na laboratorijski stopnji. Sledila bo optimizacija parametrov ter prenos na večje merilo, pri čemer bodo upoštevani kemijsko-fizikalni in inženirski principi. Poleg razvoja procesov bomo razvijali tudi nove metode in nove kolone za izvedbo hitre medprocesne in končne analitike različnih vzorcev. S tem bomo nadgradili obstoječe biološke metode, ki so zelo zamudne in ne omogočajo hitrega sledenja in popravkov procesa. Da bo monolitna tehnologija še ustreznejša pri izvedbi izolacij velikih biomolekul, bomo tudi optimizirali in dodatno razvili sam polimerni monolit. Pri tem se bomo predvsem osredotočili na hidrofilizacijo monolitne površine ter na povečevenje specifične površine, s čimer bomo dosegali bolj selektivne vezave ob hkrati veliko višjih dinamičnih veznih kapacitetah (količini biomolekul, ki se pod določenimi dinamičnimi pogoji vežejo na monolit). Na ta način bodo monoliti tudi primernejši za raziskovalno delo s celicami. Poleg bioloških zdravil so namreč na področju regenerativne medicine v zadnjih letih intenzivni predmet študija tudi matične celice s potencialno uporabo v tkivnem inženirstvu, celičnih terapijah ter regenerativni medicini. Za ločbo in čiščenje matičnih celic se v praksi danes uporabljajo metode, ki so predrage za uporabo na industrijskem nivoju, zato je velik poudarek na raziskavah, ki bodo omogočile razvoj ustreznejših tehnologij. Ena od ustreznih tehnologij je tudi monolitna tehnologija, ki bo temeljila na hidrofilnih polimernih monolitih z ustrezno modificirano površino in strukturo in bo predmet raziskav v okviru programske skupine.
Pomen za razvoj znanosti
V svetu raziskovalcev velikih biomolekul je uporaba kromatografije ter posledično tudi uporaba monolitnih nosilcev še vedno manj znana, ker povečini ti raziskovalci niso kemiki, da bi bili dobro seznanjeni z učinkovitostjo te separacijske tehnike. Tako skozi znanstvene objave o aplikacijah ter tudi strukturnih študijah monolitnih kromatografskih kolon povečujemo vedenje o uporabnosti in odličnosti kromatografskih metod za biotehnološke aplikacije. To omogoča nove inovacije na področju genskega inženiringa, regenerativne medicine, celičnih terapij in ostalih medicinsko pomembnih znanstvenih področij. Kljub aplikativni orientiranosti programa so določene vsebine, ki so tudi znanstveno zelo relevantne. Smo eni izmed pionirjev uvajanja kromatografskih tehnik na področju medprocesne kontrole velikih biomolekul. Znanstveno zelo pomembna je študija uporabe stare kromatografske metode (izmenjevalna kromatografija), ki smo jo okarakterizirali ter izjemno učinkovito uporabili v svetu molekul prihodnosti, kot je npr. plazmidna DNA. Kot prvi na svetu smo na trg ponudili namenske kromatografske kolone za spremljanje in kvantifikacijo specifičnih virusov. Kot prvi na svetu smo pripravili kompozit med organskim monolitom ter TiO2 nanodelci ter ga uporabili za obogatenje fosforiliranih peptidov. Razvili smo platformni proces za orientirano vezavo protiteles na kromatografske monolite, kar bo omogočalo v prihodnosti specifično čiščenje točno določenih celic. Verjamemo, da s takimi pionirskimi koraki spodbujamo tudi druge raziskovalne skupine k razmišljanju o široki vrednosti uporabe kromatografskih monolitov. In končno, rezultat raziskav in razvojnega dela so tudi produkti z visoko stopnjo vgrajenega znanja, ki potrjujejo, da se tudi v Sloveniji lahko razvije, naredi in trži dober visoko-tehnološki produkt.
Pomen za razvoj Slovenije
Podjetje BIA Separations d.o.o. se pri razvoju monolitnih kromatografskih kolon (blagovna znamka CIM) usmerja v tržne niše, pri katerih imajo monolitni nosilci izrazito prednost v primerjavi s svetovno konkurenco. Potrebno je poudariti, da je podjetje BIA Separations pionir razvoja in vodilni proizvajalec monolitnih kolon v svetovnem merilu – tako na analitskem področju kot tudi na področju industrijskih kolon. Zaradi intenzivnega razvoja nove generacije zdravil (genska terapija, regenerativna medicina, celična terapija, zdravljenje raka…), ki vedno bolj temeljijo na velikih molekulah, in pomanjkanja primernih tehnologij za čiščenje le-teh, razvoj in proizvodnja monolitnih kolon podjetju BIA Separations predstavlja strateško pomembno tehnologijo. V času trajanja programa se je začela proizvodnja enega izmed prvih genskih zdravil za humano uporabo, ki je čiščeno na CIM monolitnih nosilcih. Razvoj monolitne tehnologije ne omogoča samo rasti matičnega podjetja, ampak tudi rast proizvodnje slovenskih podizvajalcev, saj določene dele za kromatografske kolone, kot so npr. ohišja, ne izdelujemo sami. Nekateri člani programske skupine so v znanstvenem odboru mednarodnega srečanja Monolith Summer School&Symposium (MSS), ki bienalno poteka v Portorožu (glej http://www.monolithevents.com). Na ta način podjetje skrbi za večjo prepoznavnost Slovenije tako na znanstvenem kot na turističnem področju. Ker se zavedamo pomena prenašanja znanja in izkušenj, poteka v podjetju tudi stalno izobraževanje. V podjetju je ali še opravlja diplomske raziskave nekaj dodiplomskih študetov, prav tako izvaja ali pa je že uspešno zaključilo svoje raziskovalno delo preko 10 podiplomskih študentov. Nenazadnje je posledica razvoja monolitnih kromatografskih kolon in uveljavljanja podjetja na globalnem trgu tudi selitev podjetja v nove prostore v Ajdovščini, kar je za Goriško regijo v času gospodarske krize predstavljajo primer, kako se spopasti z globalno recesijo.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2013, 2014, 2015, zaključno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2013, 2014, 2015, zaključno poročilo
Zgodovina ogledov
Priljubljeno