Nanostructuri fitosintetizate de înaltă performanță utilizate ca senzori

pentru detectarea microorganismelor patogene din produse alimentare

NanoBIOPAT

PN-III-P2-2.1-PED-2021-0042

(652PED/2022)

Progresele recente în domeniul nanotehnologiei au relevat utilizările nanomaterialelor pentru dezvoltarea sistemelor de control care să asigure calitatea și siguranța alimentelor.

Scopul proiectului

Scopul proiectului este reprezentat de dezvoltarea unei tehnologii bazate pe fitosinteza nanomaterialelor metalice, folosind extracte din deșeuri provenite de la culturi de crucifere (varză, broccoli, nap, ridichi etc.) cu aplicare ca platformă de detectare a patogenilor microbieni din matricele alimentare (carne, fructe, produse lactate).

Autoritate contractantă: Unitatea Executivă pentru Finanțarea Învățământului Superior, a Cercetării, Dezvoltării și Inovării

Perioada de implementare: 28/06/2022-20/06/2024

Buget: 274.447 lei

Responsabil proiect: Dr. Habil. Radu Claudiu Fierăscu

  • Consorțiu
  • Obiective generale
  • Etapa I
  • Etapa II
  • Etapa III
  • Diseminarea rezultatelor
Consorțiu

Coordonator:

Universitatea POLITEHNICA din București,

Director de proiect: Dr. Ing. Camelia Ungureanu

Partener:

Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare pentru Chimie și Petrochimie – ICECHIM București

Responsabil proiect: Dr. Habil. Radu Claudiu Fierăscu


Mai multe detalii

Obiective generale

Aplicarea acestei metode pentru a obține nanostructuri prin utilizarea deșeurilor vegetale evidențiază importanța minimizării și reutilizarii reziduurilor din procesarea primară și secundară prin intervenție chimică și socială, pentru a contribui la nevoile de durabilitate ale planetei și ale locuitorilor săi. De asemenea, va fi îmbunătățită calitatea agroalimentară prin sisteme performante și ecologice de detectare a diferiților agenți patogeni care modifică matricele alimentare și le transformă mai rapid în deșeuri alimentare.

Etapa I

Evaluarea posibilităților de obținere a nanostructurilor fitosintetizate pentru utilizarea ca senzori.

Perioada de implementare: 28/06/2022 – 31/12/2022

Activități ale partenerului ICECHIM:

  • Dezvoltarea protocoalelor pentru obtinerea extractelor naturale (profilul fitochimic);
  • Obtinerea si caracterizarea extractelor naturale din punct de vedere fitochimic;
  • Diseminarea rezultatelor
Etapa II

Dezvoltarea tehnologiei pentru obținerea nanostructurilor fitosintetizate cu controlul proprietăților și morfologiei.

Perioada de implementare: 01/01/2023 – 31/12/2023

Activități ale partenerului ICECHIM:

  • Sinteza și caracterizarea nanomaterialelor fitosintetizate;
  • Optimizarea parametrilor de lucru pentru sinteza nanostructurilor, activitate intermediară;
  • Diseminarea rezultatelor
Etapa III

Optimizarea parametrilor de lucru pentru sinteza nanostructurilor – etapa finală. Demonstrarea și validarea tehnologiei propuse

Perioada de implementare: 01/01/2024 – 20/06/2024

Activități ale partenerului ICECHIM:

  • Optimizarea parametrilor de lucru pentru sinteza nanostructurilor, activitate finală;
  • Evaluarea rezultatelor la nivel de laborator – îmbunătățirea performanțelor procesului;
  • Dezvoltarea documentației tehnice pentru obținerea tehnologiei pentru platforma de senzori.
  • Diseminarea rezultatelor
Diseminarea rezultatelor

Lucrări publicate

  1. Ungureanu, C.; Tihan, G.T.; Zgârian, R.G.; Fierascu, I.; Baroi, A.M.; Răileanu, S.; Fierăscu, R.C. Metallic and Metal Oxides Nanoparticles for Sensing Food Pathogens—An Overview of Recent Findings and Future Prospects. Materials 2022, 15, 5374. https://doi.org/10.3390/ma15155374
  2. Fierascu, I.C.; Fierascu, I.; Baroi, A.M.; Ungureanu, C.; Spinu, S.; Avramescu, S.M.; Somoghi, R.; Fierascu, R.C.; Dinu-Parvu, C.E. Phytosynthesis of Silver Nanoparticles Using Leonurus cardiaca L. Extracts. Materials 2023, 16, 3472. https://doi.org/10.3390/ma16093472
  3. Diana Elena Vizitiu; Daniela Ionela Sardarescu; Irina Fierascu; Radu Claudiu Fierascu; Liliana Cristina Soare; Camelia Ungureanu; Elena Cocuta Buciumeanu; Ionela Catalina Guta; Letitia Maria Pandelea, Grapevine plants management using natural extracts and phytosynthesized silver nanoparticles; Materials 2022, 15(22), 8188; https://doi.org/10.3390/ma15228188
  4. Baroi, A.M.; Fierascu, R.C.; Matei, R.I.; Fistos, T.; Fierascu, I.; Ungureanu, C. Cruciferous Waste Material from Valuable Resource for Nanoparticle-Based Sensors. Proceedings 2023, 90, 3. https://doi.org/10.3390/proceedings2023090003
  5. Buică, G.; Ungureanu, C.; Baroi, A.M.; Hosu, I.S.; Fierascu, I.; Fierascu, R.C. Colorimetric Detection of Bacteria Using Au Nanoparticles. Proceedings 2023, 90, 12. https://doi.org/10.3390/proceedings2023090012

Manifestări științifice

  1. IDEA (IDEA, Novelty, Invention and craft) International Exhibition, Abony, Hungary – High performance phytosynthesized nanostructures as biosensor platforms for detecting pathogenic microorganism from food matrices, Camelia Ungureanu, Radu Claudiu Fierascu, George Octavian Buica, Irina Fierascu, Cristian Valeriu Pirvu, Roxana Ioana Matei (Medalie de aur)
  2. International Exhibition of Inventions and Innovations “TRAIAN VUIA – 2022 Timisoara – High performance phytosynthesized nanostructures as biosensor platforms for detecting pathogenic microorganism from food matrices, Camelia Ungureanu, Radu Claudiu Fierascu, George Octavian Buica, Irina Fierascu, Cristian Valeriu Pirvu, Roxana Ioana Matei (Medalie de aur)
  3. 7th International Inventions Fair – ISIF’22 – High performance phytosynthesized nanostructures as biosensor platforms for detecting pathogenic microorganism from food matrices, Camelia Ungureanu, Radu Claudiu Fierascu, George Octavian Buica, Irina Fierascu, Cristian Valeriu Pirvu, Roxana Ioana Matei (Medalie de aur)
  4. 22nd Romanian International Conference on Chemistry and Chemical Engineering (RICCCE), Sinaia, 7-9 September 2022 (RICCCE 22), The development of phytosynthesized silver nanoparticles mediated by Raphanus sativus L. extracts, Camelia Ungureanu, Diana Gabriela Hutu, Irina Fierascu, Ana Maria Baroi, Raluca Somoghi, Radu Claudiu Fierascu.
  5. “PRIORITIES OF CHEMISTRY FOR A SUSTAINABLE DEVELOPMENT”, PRIOCHEM XVIII, ICECHIM – Bucharest, 26-28 October 2022, Synthesis of gold nanoparticles using watercress seeds Camelia Ungureanu, Petre Miron, Diana Gabriela Hutu, Anda Maria Baroi, Raluca Somoghi, Irina Fierascu, Radu Fierascu.
  6. International Scientific Symposium CURRENT TRENDS IN NATURAL SCIENCES 2023, ‘Green’ synthesis of metallic nanoparticles: applications for biosensor platform, Camelia Ungureanu, Anda Maria Baroi, Ioana Silvia Hosu, Irina Fierascu, Zgârian Roxana, Tihan Grațiela, Radu Claudiu Fierascu
  7. Cruciferous waste material from valuable resource for nanoparticle-based sensors, Anda Maria Baroi, Radu Claudiu Fierascu, Anda Maria Baroi, Roxana Ioana Matei (Brazdis), Toma Fistos, Irina Fierascu, Camelia Ungureanu, “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM XIXth Edition, 11-13 Octombrei 2023, Bucuresti
  8. the 19th International Symposium “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM, Bucharest, Romania, 11-13 Oct-2023 PRIOCHEM, Colorimetric Detection of Foodborne Pathogens Using Au-Nanoparticles, George Buică, Camelia Ungureanu, Anda Maria Baroi, Ioana Silvia Hosu, Irina Fierascu, Radu Claudiu Fierascu
  9. International Warsaw Invention Show “IWIS” 12-14 December 2023, Method of detection of Escherichia coli bacteria through electrochemically coupled surface plasmon resonance using electrodes modified with phytosynthesized gold nanoparticles and procedure for their preparation, Camelia Ungureanu, Alexandra Constantinescu, Cristian Valeriu Pîrvu, Radu Claudiu Fierăscu, Irina Fierăscu, Anda-Maria Baroi, Roxana Ioana Brazdis (Matei), Toma Fistoș, Irina Elena Chican
  10. Kaohsiung International Invention and Design EXPO, 30 Noiembrie-02 Decembrie 2023, Method of detection of Escherichia coli bacteria through electrochemically coupled surface plasmon resonance using electrodes modified with phytosynthesized gold nanoparticles and procedure for their preparation, Camelia Ungureanu, Alexandra Constantinescu, Cristian Valeriu Pîrvu, Radu Claudiu Fierăscu, Irina Fierăscu, Anda-Maria Baroi, Roxana Ioana Brazdis (Matei), Toma Fistoș, Irina Elena Chican
  11. International Scientific Symposium Current Trends in Natural Sciences, May 16-18, 2024, Colorimetric Detection of Staphylococcus aureus using Metallic Nanoparticles. George BUICĂ, Camelia UNGUREANU, Anda Maria BAROI, Ioana Silvia HOSU, Irina FIERASCU, Radu Claudiu FIERASCU
thin

Capitole de carte

  1. Fierascu, I., Baroi, A.M., Fistos, T., Brazdis, R.I., Sardarescu (Toma), I.D., Fierascu, R.C. (2022). Bryophytes and the Nanotechnology: Recent Developments and Perspectives. In: Murthy, H.N. (eds) Bioactive Compounds in Bryophytes and Pteridophytes. Reference Series in Phytochemistry. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-97415-2_29-1
  2. Role and application of nanosensors in crop protection for disease identification, Baroi, A.M., Ungureanu, C., Calinescu, M.F., Vizitiu D., Sardarescu I.D., Ortan A., Fierascu, R.C., Fierascu, I., Nanoformulations for Sustainable Agriculture and Environmental Risk Mitigation, 2023, pp. 118–141

Workshop

  1. Phytosynthesis – synthesis of the future. The bioeconomy approach. in cadrul Simpozionului International “Priorities of Chemistry for a Sustainable Development” PRIOCHEM XIXth Edition, 11-13 Octombrei 2023, Bucuresti, over 20 participants, Book of Abstracts (pag 59), ISSN 2601 – 419X and ISSN-L 2601 – 4181 – English ed., CD-ROM, other Electronic Supports.
thin

Cereri de brevet de invenție

  1. Method of detection of Escherichia coli bacteria through electrochemically coupled surface plasmon resonance using electrodes modified with phytosynthesized gold nanoparticles and procedure for their preparation, Camelia Ungureanu, Alexandra Constantinescu, Cristian Valeriu Pîrvu, Radu Claudiu Fierăscu, Irina Fierăscu, Anda-Maria Baroi, Roxana Ioana Brazdis (Matei), Toma Fistoș, Irina Elena Chican, Cerere de brevet de invenție A00549/2023