BIOIMAGING

Το αντικείμενο του Υποέργου «BIOIMAGING-GR-ΕΙΕ» αφορά στη δημιουργία ερευνητικής υποδομής στο Ινστιτούτο Βιολογίας, Φαρμακευτικής Χημείας και Βιοτεχνολογίας του Εθνικού Ιδρύματος Ερευνών, στα πλαίσια της έργου “BIOIMAGING-GR” με στόχο τη  σύνθεση και χαρακτηρισμό κατάλληλα σχεδιασμένων μοριακών οργανικών ιχνηθετών που θα χρησιμοποιηθούν είτε στη επισήμανση βιομορίων είτε ως εργαλεία για τη μελέτη βιολογικών φαινομένων και κυτταρικών διεργασιών, από τις άλλες ερευνητικές υποδομές του «BIOIMAGING-GR».

Η ικανότητα της ανίχνευσης, διάγνωσης και παρακολούθησης φυσιολογικών, παθοφυσιολογικών και μοριακών μεταβολών με τη χρήση απεικονιστικών μεθόδων είναι απαραίτητη για την διαχείριση των ασθενειών και την εξατομικευμένη θεραπεία καθώς επίσης και για την βασική βιολογική έρευνα. Η υλοποίηση όμως  των απεικονιστικών μεθόδων απαιτεί την ανάπτυξη καινοτόμων μικρών μορίων τα οποία  θα έχουν τη δυνατότητα εκλεκτικής αλληλεπίδρασης με βιολογικά μόρια ή κυτταρικά συστήματα, θα συγκεντρώνονται εκλεκτικά  σε συγκεκριμένα όργανα ή  ιστούς, και θα είναι ικανά να απεικονίζονται από τις ποικίλες τεχνικές της υποδομής «BΙΟΙMAGING-GR».  Ειδικώτερα χρωστικές εγγύς υπερύθρου (NIR) διαθέτουν υψηλή μοριακή απορροφητικότητα, έντονο φθορισμό και καλή φωτοσταθερότητα. Επιπλέον oι βιολογικοί ιστοί απορροφούν λιγότερο στο NIR από ότι στο ορατό, και επομένως η χρήση ακτινοβολίας ΝΙR επιτρέπει την διείσδυση σε μεγαλύτερο βάθος και επομένως τη συλλογή δεδομένων από κατώτερες κυτταρικές δομές.  Επίσης, στο ΝΙR παρατηρείται λιγότερο αυτοφθορισμός που οδηγεί σε υψηλότερο λόγο σήματος προς θόρυβο.  Χρωστικές αυτού του τύπου έχουν χρησιμοποιηθεί για βιοϊατρικές απεικονιστικές εφαρμογές. Οι δημοφιλέστεροι εκπρόσωποι αυτής της κατηγορίας χρωστικών είναι οι Cy3 and Cy5.

Oι υπηρεσίες που θα προσφέρει στο BIOIMAGING-GR η υποδομή στο ΕΙΕ/ΙΒΦΧΒ διακρίνονται σε δύο κατηγορίες.

Η πρώτη θα αφορά στην ανάπτυξη φωτοχρωστικών με δυνατότητα ανίχνευσής τους σε φάσμα ορατού, εγγύς υπέρυθρου ή ευρέως φθορισμού. Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στις φωτοχρωστικές εγγύς υπερύθρου. Οι νέες φωτοχρωστικές θα μπορούν να χρησιμοποιηθουν από τις τεχνικές της υποδομής BIOIMAGING-GR για τη μελέτη βιολογικών μηχανισμών, κυτταρικών λειτουργιών, μονοπατιών σηματοδότησης καθώς επίσης ως εργαλεία τη μελέτη παθολογικών καταστάσεων.

Η δεύτερη κατηγορία αφορά στη στρατηγική σήμανση βιοδραστικών ενώσεων ή βιομορίων με φωτοχρωστικές (FITC, bodipy, cyanine dyes) μέσω κατάλληλων συνδετών, για τον εντοπισμό τους in vitro και in vivo με στόχο τη διαλεύκανση των βιολογικών λειτουργιών στις οποίες εμπλεκονται. Μεθολογίες βιο-ορθογωνικής χημείας (biorthogonal chemistry) θα επιτρέψουν την εκλεκτική επισήμανση βιομορίων σε βιοσυμβατές συνθήκες.