Προσωπικό

Δημοσιεύσεις

Ερευνητικές Δραστηριότητες

Το Εργαστήριο νανο-υλικών οργανωμένης υπερμοριακής δομής εστιάζεται στην σύνθεση και χαρακτηρισμό λειτουργικών και πολυλειτουργικών νανοσωματιδίων και ιδιαίτερα λιποσωμάτων και δενδριτικών πολυμερών. Κύριοι στόχοι της ερευνητικής του δραστηριότητας είναι οι εφαρμογές των παραπάνω νανοσωματιδίων ως φορέων συμβατικών φαρμάκων και γονιδιακού υλικού αλλά και η χρήση τους για την απομάκρυνση ρύπων από το νερό για την παραγωγή υπερ-καθαρού νερού. Επιπλέον, δενδριτικά πολυμερή κατάλληλης χημικής δομής χρησιμοποιούνται ως μήτρες (templates) για περιβαλλοντικά φιλική σύνθεση νανοσωματιδίων υδροξυαπατίτη στο νερό και υπό φυσιολογικές συνθήκες θερμοκρασίας και pH, ως μίμηση αντίστοιχων βιολογικών διεργασιών.  Παράλληλα χρησιμοποιούνται δενδριτικά πολυμερή για την βιομιμητική σύνθεση υβριδικών νανοσωματιδίων πολυμερούς/πυριτίας κάτω από φιλικές προς το περιβάλλον συνθήκες και μελετήθηκαν ως προς την ικανότητά τους να απομακρύνουν ρύπους από το νερό.  Έχει συμμετοχή σε Ευρωπαϊκά και Εθνικά προγράμματα.

Αναλυτικότερα οι δραστηριότητες του εργαστηρίου περιλαμβάνουν: 

 1. Πολυλειτουργικά Λιποσώματα ως Φορείς Φαρμάκων      

Παρασκευάζονται και χαρακτηρίζονται λιποσώματα των οποίων η εξωτερική επιφάνεια τροποποιείται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να καταστούν πολυλειτουργικά με την εισαγωγή λιπιδίων που φέρουν στο πολικό τους τμήμα κατάλληλες ομάδες. Συγκεκριμένα εισάγονται ομάδες στόχευσης, προστατευτικές ομάδες, ομάδες που διευκολύνουν την διέλευση δια μέσου της κυτταρικής μεμβράνης και/ή ομάδες ιχνηθέτες. Τέτοια συστήματα είναι κατάλληλα για την ανάπτυξη αποτελεσματικών φορέων φαρμάκων ή γονιδιακού υλικού διότι συνδυάζουν ικανότητα στοχεύσεως προς συγκεκριμένα κύτταρα στόχους, σταθερότητα στο βιολογικό περιβάλλον, δυνατότητα διελεύσεως δια μέσου των κυτταρικών μεμβρανών και δυνατότητα εντοπισμού εντός του κυττάρου.

 2. Πολυλειτουργικά Δενδριμερικά και Υπερδιακλαδισμένα Πολυμερή ως Φορείς Φαρμάκων και Γονιδιακού Υλικού  

Πραγματοποιείται πολλαπλή εισαγωγή λειτουργικών ομάδων στην επιφάνεια δενδριμερικών και υπερδιακλαδισμένων πολυμερών (δενδριτικών πολυμερών) με σκοπό την ανάπτυξη πολυλειτουργικών δενδριτικών φορέων για να εφαρμοσθούν ως φορείς φαρμάκων και γονιδιακού υλικού. Οι νανοσωματιδιακοί αυτοί φορείς θα πρέπει να εμφανίζουν ταυτόχρονα ικανότητα στοχεύσεως, σταθερότητα στο βιολογικό περιβάλλον, δυνατότητα διελεύσεως δια μέσου των κυτταρικών μεμβρανών και δυνατότητα εντοπισμού εντός του κυττάρου. Χρησιμοποιώντας τους παραπάνω φορείς μελετάται η ικανότητα μεταφοράς βιοδραστικών ενώσεων είτε με την χρησιμοποίηση κυτταρικών μοντέλων (πολυστοιβαδικά λιποσώματα) ή σε in vitro πειράματα χρησιμοποιώντας κατάλληλες καρκινικές κυτταρικές σειρές.

 Μελετάται επίσης η χρήση λειτουργικών δενδριτικών πολυμερών ως φορέων γονιδιακού υλικού μέσω του σχηματισμού συμπλόκων του DNA με θετικά φορτισμένα δενδριτικά πολυμερή. Η μελέτη των συμπλόκων δενδριτικών πολυμερών-DNA γίνεται τόσο με φυσικοχημικές μεθόδους όσον και σε in vitro πειράματα χρησιμοποιώντας κατάλληλες  κυτταρικές σειρές.

 3. Δενδριτικά Πολυμερή για την Παραγωγή Υπερκαθαρού Νερού 

Κατάλληλα τροποποιημένα και συγκεκριμένα λιπόφιλα δενδριτικά πολυμερή έχουν την ιδιότητα «νανοσπόγγων», στις κοιλότητες των οποίων μπορούν να εγκλεισθούν λιπόφιλες ενώσεις. Έχουν επίσης παρασκευασθεί οργανοπυριτικά δενδριμερή τα οποία επικαλύπτουν κεραμικά φίλτρα για την παραγωγή επίσης υπερ-καθαρού νερού του οποίου οι παραμένοντες ρύποι βρίσκονται σε επίπεδο ppb. Πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη και η βελτιστοποίηση μεθόδων εναπόθεσής των παραπάνω υλικών σε κεραμικές πορώδεις μεμβράνες για την παραγωγή συστημάτων ικανών να εφαρμοστούν εύκολα σε υπάρχουσες μονάδες καθαρισμού νερού.

 4. Περιβαλλοντικά Φιλική Βιομιμητική Σύνθεση Νανοσωματιδίων 

4.1.      Υβριδικά νανοσωματίδια δενδριτικών πολυμερών/πυριτίας παρασκευάσθηκαν μέσω βιομιμητικής σύνθεσης στο νερό και σε φυσιολογικές συνθήκες θερμοκρασίας και pH με την χρήση υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλενιμίνης) και πυριτικού οξέος. Τα σωματίδια αυτά μελετήθηκαν ως προς την ικανότητα συγκράτησης διαφόρων ρύπων νερού και συγκεκριμένα πολυαρωματικών ενώσεων αλλά και τοξικών βαρέων μετάλλων.

4.2.      Δενδριτικά πολυμερή έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ως βιομιμητικές μήτρες (templates) για τον σχηματισμό νανοσωματιδίων υδροξυαπατίτη. Μελετήθηκε η ικανότητα χρησιμοποίησης τους ως υποστρωμάτων για την σύνδεση και πολλαπλασιασμό κυτταρικών σειρών οστεοβλαστών. Επιπλέον, έγινε δυνατή η ομοιοπολική πρόσδεση υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλενιμίνης) σε επιφάνεια τιτανίου και η ακόλουθη ανάπτυξη ενός βιοσυμβατού στρώματος υδροξυαπατίτη ισχυρά συνδεδεμένου στην επιφάνεια του που αναμένεται να βελτιώσει την βιοσυμβατότητα και εφαρμοσιμότητα εμφυτευμάτων τιτανίου.

Εξοπλισμός 

Το εργαστήριο είναι κατάλληλα εξοπλισμένο για σύνθεση οργανικών ενώσεων και για τον φυσικοχημικό χαρακτηρισμό των υλικών που αναπτύσσει. Ο εξοπλισμός περιλαμβάνει σύστημα οπτικής μικροσκοπίας και μικροσκοπίας φθορισμού, σύστημα θερμικής ανάλυσης (DSC, TGA), φασματοφωτόμετρα UV-Visible και φθορισμού, σύστημα  δυναμικής και στατικής σκέδασης του φωτός, και συσκευή μέτρησης ζ-δυναμικού. Παράλληλα έχει τεθεί σε λειτουργία εργαστήριο καλλιέργειας κυττάρων.