Biuletyn Informacyjny Nr 5 (1/2001)

Redaguje zespół w składzie: A.Chwojnowski, L.Granicka, E.Łukowska i gościnnie S.Rosiński

Rok 2001 rozpoczynający nowe stulecie i nowe tysiąclecie zaczął się dla PTIB spokojnie. Nie zagroziły nam żadne kataklizmy. Przyjęliśmy w poczet członków jeszcze kilkanaście nowych osób, tak, że obecnie liczba członków PTIB wynosi 267 osób. W bieżącym roku najważniejszym wydarzeniem będzie bez wątpienia XII Krajowa Konferencja „Biocybernetyka i Inżynieria Biomedyczna”, która odbędzie się w dniach 28-30 listopada br. w Warszawie, w IBIB PAN. Organizatorami tej konferencji są: Polskie Towarzystwo Inżynierii Biomedycznej, Komitet Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN, Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN, oraz Międzynarodowe Centrum Biocybernetyki PAN. Do udziału w tej konferencji serdecznie zapraszamy, a członków PTIB z satysfakcją zawiadamiamy, że dla nich przewidziana jest ulga w opłacie konferencyjnej.

W kwietniu i maju odbyły się w Warszawie trzy interesujące międzynarodowe konferencje.

W dniach 24 - 29 kwietnia br. odbyło się w IBIB PAN w Warszawie 61 seminarium Międzynarodowego Centrum Biocybernetyki, na temat „FRONTIERS IN BIOCHEMICAL SENSING IN XXI CENTURY”. Seminarium otworzył przewodniczący, prof. Maciej Nałęcz. Głównymi współprzewodniczącymi byli prof. Władysław Torbicz i prof. Piet Bergveld.

Wygłoszonych zostało 25 referatów (16 zagranicznych i 9 polskich) na następujących czterech sesjach tematycznych:

1. New utilisation of biological and physicochemical phenomena and materials
2. Micromachining and microfluidics in (bio)chemical sensing systems
3. Fundamentals of (bio)chemical sensors
4. Modern application of (bio)chemical sensors and systems in medicine environmental monitoring and biotechnology

Teksty referatów opublikowane będą w formie materiałów konferencyjnych i w tej formie będą dostępne dla zainteresowanych. Spotkanie dało okazję do owocnej wymiany doświadczeń. Poruszono wiele zagadnień związanych z aktualnym stanem wiedzy dotyczących czujników biologicznych i chemicznych. Omówiono również różne aspekty zastosowania ich m.in. w medycynie, biotechnologii, monitoringu środowiska. Trudno wskazać najlepsze referaty, ale na pewno jednym z ciekawszych był wykład dotyczący wykorzystania czułek stonki ziemniaczanej w konstrukcji bioczujnika. Kto wie czy nie ma to przed sobą przyszłości?

Kolejnym interesującym wydarzeniem było Forum Chemiczne (14-16 maja br.), międzynarodowa konferencja organizowana przez Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej. Tu pośród innych niezwykle interesujących referatów trzy mogły szczególnie zainteresować członków PTIB, są to referaty: "Analysis of drug in body fluids by capillary electrophoresis" wygłoszony przez prof. Wolfganga Thormanna z Uniwersytetu w Bern (Szwajcaria), "Disadvantages of photo-curable dental polymeric composites – an overview of unsolved problems of the 21st century" zaprezentowany przez Larsake Lindena z Karolinska Institute ze Sztokholmu (Szwecja), i trzeci "Electric conducting poly(alkylthiophene) copolymer with the photo-sensitive side group" wygłoszony przez prof. Wojciecha Czerwińskiego z Uniwersytetu Toruńskiego W sumie na forum wygłoszono 41 referatów i komunikatów oraz zaprezentowano 89 posterów. Prace w formie skróconej lub jako abstrakty zostały wydane w formie materiałów zjazdowych.

W dniach 11-13 maja 2001 odbył się w Warszawie międzynarodowy IX Workshop Bioencapsulation Research Group (BRG) "Bioencapsulation in Biomedical, Biotechnological and Industrial Applications". Workshop odbywał się w centrum konferencyjnym Międzynarodowego Centrum Biocybernetyki i Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN przy ulicy Trojdena 4. Patronat ze strony polskiej nad Workshopem objęli: prof.Maciej Nałęcz (MCB PAN) i prof.Andrzej Weryński (IBIB PAN). Organizacją Workshopu, w ścisłej współpracy z prof.Denisem Ponceletem (Francja) z Bioencapsulation Research Group (BRG), zajmowali się: dr Stefan Rosiński i dr inż.Dorota Lewińska (IBIB PAN). Poniżej przedstawiamy dokładną relację o tym spotkaniu naukowym opracowaną przez Sekretarza Workshopu dr Stefana Rosińskiego.

W Workshopie wzięło udział 74 zarejestrowanych uczestników z 27 krajów Europy, Ameryki i Azji takich jak: Austria, Belgia, Republika Czeska, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Irlandia, Izrael, Jugosławia, Kanada, Republika Kazachstanu, Monako, Niemcy, Norwegia, Polska, Rosja, Singapur, Słowacja, Słowenia, Szwecja, Szwajcaria, Tajlandia, Ukraina, USA, Wielka Brytania i Włochy. Uczestnicy reprezentowali instytucje naukowe, ośrodki badawcze, przemysł i firmy, zainteresowane bioenkapsulacją. Przedstawiono 28 prezentacji ustnych, trwających każda po 20 min (plus 5 min na dyskusję), ułożonych w 7 sesji tematycznych odbywających się podczas trzech dni Workshopu. Oprócz tego zaprezentowano łącznie 26 posterów. Obszerne cztero-stronnicowe streszczenia wszystkich wystąpień umieszczone zostały w "Proceedings of IX BRG Workshop", wydrukowanych dla uczestników Workshopu (do wglądu w bibliotece IBIB PAN).

Tematyka prac obejmowała następujące zagadnienia: techniki enkapsulacyjne, badania właściwości mikrokapsułek, enkapsulacja w dużej skali, zastosowania medyczne i farmaceutyczne, zastosowania w produkcji żywności i przemyśle spożywczym, enkapsulacja i immobilizacja komórek roślinnych i zwierzęcych, zastosowania w biotechnologii i inżynierii środowiska. Zdaniem autora tej relacji poziom naukowy zaprezentowanych prac był dobry i równy, a tematyka umożliwiała znaczne rozszerzenie horyzontów wiedzy o różnorodnych możliwościach, jakie daje używanie bioenkapsulacji (czyli zamykania aktywnych biologicznie substancji takich jak żywe komórki, mikroorganizmy, enzymy, DNA itp. i związków chemicznych takich jak leki, dodatki do żywności, pestycydy itp. wewnątrz kapsułek żelowych lub mikrokapsułek otoczonych membraną). Spośród wielu interesujących wystąpień autor (nie pretendując do obiektywizmu w ocenie prac przedstawionych na Workshopie) chciałby wspomnieć o czterech z nich:

• pani Berit Strand z Uniwersytetu NTNU w Trondheim w Norwegii, która przedstawiła rezultaty prac "podstawowych" nad wytworzeniem metodami biochemicznymi oraz inżynierii genetycznej optymalnego polimeru alginianowego, dającego możliwie najlepsze rezultaty przy wytwarzaniu z niego kulek i mikrokapsułek,
• panów dr Iana Marisona z Politechniki w Lozannie i dr Christopha Heinzena ze szwajcarskiej firmy Inotech, przedstawiających nowy aparat do wytwarzania mikrokapsułek o jednorodnych rozmiarach, pracujący przy wykorzystaniu zjawiska Rayleigh'a i działania pola elektrostatycznego do uformowania strumienia zolu. Aparat ten umożliwia otrzymywanie mikrokapsułek składających się z płynnego rdzenia otoczonego membraną,
• pani dr Eleny Makrvichevej z Instytutu Szemiakina Rosyjskiej Akademii Nauk w Moskwie, prezentującej alternatywne podejście do problemu bariery immunologicznej w transplantacji tkanek, przy wykorzystaniu enkapsulacji żelowej antygenów powierzchniowych dawcy dla usunięcia odpowiednich przeciwciał gospodarza,
• pana Ido Yoshy z Uniwersytetu Ben-Guriona w Negev w Izraelu, prezentującego prace nad badaniem spowolnionego uwalniania się feromonów z mikrokapsułek żelowych do wykorzystania w całościowym systemie zwalczania szkodników w rolnictwie.

Warto na zakończenie dodać, że IX Workshop BRG był przedsięwzięciem finansującym się wyłącznie z opłat rejestracyjnych, wniesionych przez uczestników i ze środków przekazanych przez sponsorów, takich jak firmy: Glatt GmbH z Niemiec, Pronova z Norwegii, Inotech ze Szwajcarii. Pieniądze do kasy Workshopu wpłaciły także BRG i UNESCO (Section of Life Sciences). Dzięki temu wsparciu można było około połowy całego budżetu Workshopu przeznaczyć na pomoc naukowcom z krajów rozwijających się, młodszym pracownikom naukowym i studentom. W sumie osiemnastu uczestników Workshopu uzyskało granty BRG, obejmujące zwrot kosztów podróży (wypłata w IBIB w kasie Workshopu podczas jego trwania), opłacenie pobytu w hotelu MCB oraz zwolnienie z opłaty rejestracyjnej.

IX Workshop BRG był równocześnie 62-tym drugim z kolei Seminarium MCB i streszczenia przedstawionych na nim wystąpień mają być opublikowane w wydawnictwie MCB "Lecture notes of the ICB Seminars".

Workshopowi towarzyszyło spotkanie Komitetu Zarządzającego (Management Committee) programu europejskiego COST 840 "Bioencapsulation. Innovations and Technologies", do którego należy IBIB PAN a także spotkanie grup roboczych COST 840 (Working Groups), zajmujących się wytwarzaniem mikrokapsułek i sposobami badania ich właściwości. Spotkania dotyczyły omówienia rezultatów między-laboratoryjnych, międzynarodowych badań, mających na celu wspólne publikacje i opracowanie kompedium wiedzy na temat materiałów, technik enkapsulacji i jej zastosowań. Powstanie takiej Encyklopedii Bioenkapsulacji jest jednym z głównych celów programu COST 840.

Następny, X Workshop BRG, odbędzie się w Pradze, w kwietniu 2002 roku.

Doniesienia

Bezprzewodowe sztuczne serce typu AbioCor ma zostać wszczepione choremu Amerykaninowi w ciągu najbliższych 10 tygodni (informacja z 15.05.2001). Firma Abiomed Inc. z Danvers, Massachusets otrzymała od Food and Drug Administration (amerykańskiej instytucji rządowej zajmującej się bezpieczeństwem żywności i leków) pozwolenie na przeprowadzenie co najmniej pięciu eksperymentalnych wszczepień sztucznego serca typu AbioCor. Jeśli wyniki będą pomyślne, możliwe jest szersze zastosowanie urządzenia.

Zespoły kardiochirurgów w pięciu szpitalach są przygotowane do usunięcia niewydolnego serca i "zainstalowania" na jego miejscu sztucznego serca.

Do wszczepienia sztucznego serca kwalifikują się osoby cierpiące na przewlekłą, postępującą chorobę serca, które najprawdopodobniej nie przeżyłyby bez tej operacji więcej niż 30 dni. Celem, który zamierzają osiągnąć prowadzący eksperyment, jest przedłużenie życia pacjentów - co najmniej do 60 dni. Być może poprawi się także jakość życia pacjentów - wielu z nich jest tak chorych, że nie mogą się nawet sami ubrać.

Wszczepiane sztuczne serca są obecnie stosowane jako "pomost" dla osób oczekujących na przeszczep serca pobranego ze zwłok. Jednak dotychczasowe konstrukcje wymagały wprowadzania do klatki piersiowej pacjenta kabli lub rur ze sprężonym powietrzem. Natomiast AbioCor jest zasilany bezprzewodowo.

Mechaniczne serce niezbyt przypomina wyglądem normalne ludzkie serce - to pompa wykonana z tytanu i plastiku. Zasilane jest baterią znajdującą się poza ciałem pacjenta za pośrednictwem cewek - nadawczej przy baterii i odbiorczej wszczepionej pod skórę. Wszczepiona jest również pomocnicza bateria zabezpieczająca na pewien czas przed skutkami awarii zewnętrznej. Czas pracy na wewnętrznej baterii wynosi 30 minut, zewnętrznej - cztery godziny, po czym musi ona zostać doładowana. Jednak pacjent może nosić ze sobą zapasową baterie. Odpowiednie czujniki zwiększają wydajność sztucznego serca, gdy zwiększa się zapotrzebowanie na tlen.

Pompa wszczepiana do klatki piersiowej waży (łącznie z dodatkowymi urządzeniami, wszczepianymi do jamy brzusznej) około 1,5kg, natomiast zewnętrzna bateria i urządzenie monitorujące około 2 kg. Emitowany przez urządzenie monitorujące sygnał radiowy niskiej częstotliwości trafia do centrum komputerowego, które zdalnie czuwa nad parametrami życiowymi pacjenta.

AbioCor jest rezultatem 30 lat badań, jednak nadal znajduje się w fazie eksperymentalnej. Wciąż daleko do zakładanego, pięcioletniego okresu użytkowania urządzenia.

Przedstawiciele Abiomed Inc. oznajmili, że pierwszy zabieg wszczepienia sztucznego serca nowego typu zostanie przeprowadzony bez powiadamiania mediów, a wyniki będą podane do publicznej wiadomości najwcześniej po 30 dniach.

Źródło PAP, 16.03.2001

Szybki test, który może wykryć w pokarmie około 100 groźnych dla zdrowia bakterii, w przeciągu zaledwie 15 minut, opracowali uczeni z Utah. Wykonanie takiej analizy przy pomocy najszybszych obecnie testów biochemicznych wymaga około jednej doby. Test opracowany przez uczonych z Uniwersyteckiego Stanu Utah w Logan, może być używany do wykrywania takich patogennych szczepów bakteryjnych jak szczep O157:H7 Escherichia Coli, który rocznie jest przyczyną około 20 tys. poważnych zatruć pokarmowych. Ich objawem są krwawe biegunki, które mogą kończyć się śmiercią. Inne wykrywane tym testem bakterie to listeria i salmonella. Opracowany test jest testem immunologicznym i opiera się na reakcji przeciwciał z antygenami różnych szczepów bakterii znajdujących się w próbkach wody czy żywności. Przeciwciała są immobilizowane na płytkach pokrytych szklanymi kuleczkami. Jak podkreśla Weimer, istotny jest szybki przepływ próbki przez płytkę. Dzięki temu bakterie wchodzą w bliski kontakt z przeciwciałami na kuleczkach, a ruch zapobiega zablokowaniu kulek przez stały materiał z próbki, jak np. mięso z hamburgera. Metoda jest tak czuła, że próbki pokarmu mogą być testowane bezpośrednio, bez dodatkowej obróbki.

Uczeni twierdzą, że z użyciem nowego testu można wykryć np. w hamburgerach, soku jabłkowym czy piwie, nawet bakterie niewykrywalne z użyciem obecnych testów komercyjnych.

Licencja do produkcji testu została wykupiona przez firmę Stellar Technologies w Boise w stanie Idaho. Firma ma nadzieję wprowadzić test na rynek już w przyszłym roku.

Więcej w "New Scientist" z 19.05.2001r.

Kącik humoru
(ale czy na pewno?)

Zużyty samochód z konopi sam się rozłoży (Dziennik Internetowy, nr 1021, 24.05.2001)

Rozpoczęcie produkcji samochodów z bardzo wytrzymałych materiałów uzyskanych z konopi indyjskich jest kwestią dekady i rozwiązaniem problemu przepełnionych złomowisk - twierdzi australijski uczony. Alan Crosky ze Szkoły Inżynierii i Nauki o Materiałach w Nowej Południowej Walii uważa, że materiały możliwe do uzyskania z konopi indyjskich są dostatecznie wytrzymałe, by produkować z nich samochody.

Według specjalisty, konopie są wytrzymalsze niż naturalne materiały uzyskiwane z orzechów kokosowych i drzew bananowych. "Składowanie starych samochodów jest coraz większym problemem. Kwestią czasu jest moment, w którym kupując samochód będziemy musieli pokrywać koszt całego jego cyklu życia" - uważa Crosky. "Podniesienie cen samochodów zmusi więc producentów do konstruowania ich z materiałów przyjaznych środowisku" - dodaje Crosky.

Crosky oznajmił Reutersowi, iż testuje wytrzymałość takich materiałów z konopi - chodzi o to, by samochód z nich zrobiony był dostatecznie mocny, by ochronić pasażerów podczas potencjalnego wypadku. Uczony uważa, że z konopi można tworzyć materiały zawierające jedynie śladową ilość narkotycznych THC (tetrahydrokannabinoli), a wytrzymałe jak szklane włókno - z tym, że naturalne.

"Spalaniu tych materiałów nie towarzyszy duża emisja dwutlenku węgla. Jest go tam jedynie tyle, ile roślina wchłonęła podczas swego życia. Jest to tzw. naturalny dwutlenek węgla" - uważa Crosky.

Jutę produkowaną z konopi wykorzystuje się do produkcji bardzo wytrzymałych materiałów i lin.