2 – Demonstrarea funcționalității biosenzorilor bazați pe peptide-Mxene pentru detectarea biomarkerilor tumorali CEA și EGFR

Perioada de desfășurare: 01.01.2026 – 31.12.2026

Activități desfășurate:

• Modificarea suprafeței electrodului funcționalizat cu reactivi pentru reticulare (finalizare activitate)

• Imobilizarea peptidei receptor pe suprafața senzorilor modificați (finalizare activitate)

• Caracterizarea electrochimică a biosenzorilor modificați (finalizare activitate)

• Optimizarea protocolului de modificare pentru a spori acoperirea și stabilitatea suprafeței (finalizare activitate)

• Stabilirea protocolului pentru analiza biosenzorului electrochimic

• Detecția biomarkerilor tumorali utilizând tehnici electrochimice

• Optimizarea condițiilor de detecție electrochimică

• Regenerarea suprafeței biosenzorului; studii privind stabilitatea și reproductibilitatea biosenzorilor

• Studiul compușilor potențiali interferenți din probă

• Detecția analiților în probe biologice reale

• Validarea metodei de detecție utilizând tehnici HPLC și ELISA

• Managementul și diseminarea rezultatelor

Publicații

• Wearable multisensing patch based on SWCNT-PtNPs nanocomposites for clinical biomarkers monitoring from sweat, Lucian-Gabriel Zamfir, Saniye Soylemez, Dilek Soyler, Dilara Yeniterzi, Petru Epure, Cătălina Gîfu, Iuliana Răut, Mariana Constantin, Cristina Firincă, Nicoleta-Olguța Corneli, Maria-Luiza Jecu, Mihaela Doni și Ana-Maria Gurban, în curs de trimitere la revista Polymers

Manifestări științifice internaționale:

• 4th International Conference on Advanced Materials ICAM 2025, Jordan University of Science and Technology, 20 – 24 Mai 2025, Irbid, Iordania, Advanced nanomaterial-based biosensors for quality assesment in food safety, environmental health and clinical diagnosis, – Comunicare orală

• 8th International Conference on Emerging Technologies in Materials Engineering EmergeMAT, IMNR, 06 – 07 Octombrie 2025, București, România – Functional conductive MXenes as supports for bioreceptor immobilization in biosensing applications, Zamfir L.-G., Gîfu C., Răut I., Constantin M., Firincă C., Jecu L., Alexandrescu E., Doni M., Gurban A.-M. – Poster

• 22nd edition of the International Exhibition of Scientific Research, Innovation, and Invention – PRO INVENT 2025, 15 – 17 Octombrie 2025, Cluj-Napoca, România – Innovative MXene-peptides for electrochemical miniaturized platforms dedicated to tumor biomarker detection, Zamfir L.-G., Gîfu C., Răut I., Constantin M., Firincă C., Jecu L., Doni M., Gurban A.-M. – Poster

• ”Priorities of Chemistry For A Sustainable Development” PRIOCHEM – XXI, 15-17 Octombrie 2025, București, România, Biosensing platforms with advanced nanocomposites for non-invasive monitoring of biomarkers in biological fluids, Zamfir L.-G., C. Gîfu, Soylemez S., Soyler D., Epure P., Răut I., M. Constantin, Firincă C., Jecu M.-L., Doni M., Gurban A.-M. – Poster

Premii:

• Ediția XXII Salonul Internațional al Cercetării Științifice, Inovării și inventicii – PRO INVENT, 15-17 Octombrie 2025, Cluj-Napoca, România, Diplomă de excelență și Medalia de aur PRO INVENT, MXene-peptide inovative pentru platforme electrochimice miniaturizate dedicate detecției de markeri tumorali, Zamfir L.-G., Gîfu C., Răut I., Constantin M., Firincă C., Jecu L., M. Doni, Gurban A.-M.

• 17th European Exhibition of Creativity and Innovation – EUROINVENT, 8-10 Mai 2025, Iași, România, Medalie de aur EUROINVENT, Innovative MXene-Peptides for Electrochemical Miniaturized Platforms Dedicated to Tumor Biomarker Detection Zamfir L.-G., Gurban A.-M. , M. Doni, Gîfu C., Firincă C., Constantin M., Baroi A.M.

• Ediția XXII Salonul Internațional al Cercetării Științifice, Inovării și inventicii – PRO INVENT, 15-17 Octombrie 2025, Cluj-Napoca, România, Certificate of Appreciation – Asociația Justin Capră, MXene-peptide inovative pentru platforme electrochimice miniaturizate dedicate detecției de markeri tumorali, Zamfir L.-G., Gîfu C., Răut I., Constantin M., Firincă C., Jecu L., Doni M., Gurban A.-M.

• Ediția XXII Salonul Internațional al Cercetării Științifice, Inovării și inventicii – PRO INVENT, 15-17 Octombrie 2025, Cluj-Napoca, România, Certificate of Excelence – Research & Development Center Healthy vibe, MXene-peptide inovative pentru platforme electrochimice miniaturizate dedicate detecției de markeri tumorali, Zamfir L.-G., Gîfu C., Răut I., Constantin M., Firincă C., Jecu L., Doni M., Gurban A.-M.

Impactul proiectului MXEPEPMIN

1) Rezultatele științifice estimate

Scopul principal al MXEPEPMIN este de a dezvolta interfețe modificate care combină proprietățile noilor compuși anorganici 2D cu cele ale peptidelor sintetice ca elemente specifice de biorecunoaștere. Principalele rezultate ale proiectului vor fi instrumentele bioanalitice inovatoare și miniaturizate bazate pe Peptide-MXene pentru detectarea precoce a biomarkerilor CEA și EGFR. Se așteaptă ca biosenzorii dezvoltați să prezinte o sensibilitate, selectivitate, proprietăți antifouling și antimicrobiene sporite, precum și o bună reproductibilitate și detectare a biomarkerilor în volume mici de probă. Biosenzorii propuși vor sta la baza dezvoltării unor noi metode de detectare a biomarkerilor cancerului pulmonar CEA și EGFR la valori de concentrație de pg/mL.

Rezultatele estimate pentru întregul proiect sunt: ​​3 lucrări publicate în reviste internaționale indexate ISI Web of Science; prezentarea rezultatelor la cel puțin 6 conferințe științifice; și 1 cerere de brevet.

2) Impactul potențial al proiectului asupra instituției gazdă și a echipei de proiect

Proiectul va contribui la vizibilitatea echipelor de cercetare din instituția gazdă la scară internațională prin diseminarea rezultatelor în publicații internaționale indexate ISI WoS și prezentarea rezultatelor la conferințe și simpozioane științifice. Liderul de proiect și membrii echipei de cercetare vor dobândi experiență în managementul de proiect și cercetare multidisciplinară, deoarece membrii echipei au domenii de cercetare diferite și vor face schimb de cunoștințe științifice între ei, ceea ce îi poate ajuta să aibă o viziune mai cuprinzătoare asupra cercetării științifice pentru proiecte viitoare. Proiectul va contribui la formarea tinerilor oameni de știință, într-o instituție de cercetare prestigioasă din România.

3) Impactul asupra mediului științific, tehnologic, social, economic și cultural

Metoda propusă va conduce la dezvoltarea de noi dispozitive de detectare la punctul de îngrijire pentru detectarea biomarkerilor și va reprezenta un impact științific important în domeniul aplicațiilor clinice. Biosenzorii pe bază de peptide MXene vor facilita detectarea sensibilă, selectivă, rapidă și cu costuri reduse a tumorilor canceroase pulmonare. Formatul de detecție dezvoltat în cadrul acestui proiect ar putea fi adaptat și la alte tipuri de analiți prin înlocuirea peptidei receptor cu una specifică pentru alte tipuri de biomarkeri tumorali sau markeri pentru alte afecțiuni clinice, cum ar fi diabetul, inflamația sau infecțiile. Astfel, proiectul va avea un impact pozitiv în domeniul aplicațiilor clinice și va conduce la inovații suplimentare care vor îmbunătăți detectarea și tratamentul în stadiu incipient al cancerului pulmonar și, prin urmare, vor contribui la îmbunătățirea sănătății umane.