Baza technologii

  • ThermoLens

    Technologia optycznego obrazowania wielopłaszczyznowego z użyciem soczewki zmiennoogniskowej

    Technologia optycznego obrazowania wielopłaszczyznowego z użyciem zmiennoogniskowej soczewki polega na tworzeniu w jednej płaszczyźnie ostrego obrazu co najmniej dwóch przedmiotów oddalonych od siebie na odległość przekraczającą zakres głębi ostrości układu obrazującego. Obrazowanie wielopłaszczyznowe umożliwia uzyskanie dodatkowo ostrego obrazu fragmentu rozmytego tła głównego przedmiotu obrazowania. Jest ono oparte na nowatorskim rozwiązaniu optycznym wykorzystującym zmiennoogniskową soczewkę cieplną, tj. taką, której ogniskową można zmieniać na żądanie oraz której pozycję można modyfikować nie przesłaniając pola widzenia układu obrazującego. Technologia ma charakter czysto optyczny, nie wymaga żadnego przetwarzania cyfrowego obrazu. Oznacza to, że może zostać zastosowana w obserwacji do-ocznej, bez pośrednictwa czujnika światła.

    Problem technologiczny i rozwiązanie

    W klasycznej fotografii jednoobiektywowej uzyskanie ostrego obrazu jest możliwe wyłącznie dla przedmiotów leżących w obszarze tzw. głębi ostrości obiektywu. Głębia ostrości, położenia jej punktu początkowego tj. leżącego najbliżej obiektywu, oraz jej punktu końcowego są zależne od położenia głównego przedmiotu obrazowania, na którym jest zogniskowany obiektyw. Zależą także od ogniskowej obiektywu i jego przysłony. Jednocześnie, te podstawowe parametry obiektywu decydują o jego kącie widzenia, definiującym powiększenie (lub pomniejszenie) obrazu w stosunku do przedmiotu obserwacji. Wzrost kąta widzenia posiada dużą wadę, ponieważ pociąga za sobą silniejsze pomniejszenie obrazu, ograniczając możliwość rozpoznawania przedmiotów do tych, leżących najbliżej kamery.

    Najprostszym rozwiązaniem tego problemu jest poszerzenie głębi ostrości obiektywu, poprzez zmniejszenia średnicy przysłony obiektywu, co prowadzi jednak do spadku jakości rejestrowanego obrazu. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch kamer/dwóch obiektywów, którego wadą jest jego wysoki koszt. Jeszcze innym rozwiązaniem problemu jest użycie obiektywu zaopatrzonego w cieczowo-polimerową soczewkę zmiennoogniskową, gdzie szybka zmiana ogniskowej takiej soczewki umożliwia rejestrację ujęć z ostrością ustawioną na różne płaszczyzny przedmiotowe. Technika ta wymaga jednak zapisu przynajmniej dwa razy większej ilości danych w przypadku ciągłej archiwizacji obrazu.

    Technologia ThermoLens nie wykazuje powyższych ograniczeń, gdyż wykorzystuje pojedynczy obiektyw zaopatrzony w dodatkową soczewkę cieplną o średnicy mniejszej od jego średnicy. Położenie i ogniskową tej soczewki można dowolnie zmieniać, wybierając w ten sposób dodatkowy przedmiot obrazowania, leżący w płaszczyźnie wyraźnie różnej od tej, która jest obrazowana przez pozostałe elementy optyczne obiektywu.

    Przewagi konkurencyjne

    Technologia pozwala na ciągłą obserwację dwóch lub więcej płaszczyzn przedmiotowych, znacząco od siebie oddalonych, bez konieczności numerycznego przetwarzania rejestrowanych obrazów, a w istocie bez konieczności ich rejestracji.

    Alternatywnymi rozwiązaniami pozwalającymi uzyskać taki efekt są:

    - rejestracja wielu obrazów jednocześnie z użyciem wielu kamer/torów optycznych mikroskopu,

    - rejestracja wielu obrazów w kolejnych chwilach czasu z użyciem pojedynczej kamery/mikroskopu,

    - poszerzenie głębi ostrości użytej kamery/mikroskopu.

    Pierwsze dwa rozwiązania wymagają rejestracji zwiększonej ilości danych, przy czym drugie nie rejestruje ciągłego obrazu wielopłaszczyznowego, oba rozwiązania wymagają także przetwarzania cyfrowego uzyskiwanych obrazów. Poszerzenie głębi ostrości wymaga natomiast wydłużenia czasu ekspozycji sceny rejestrowanej. Technologia wielopłaszczyznowego obrazowania pozbawiona jest tych wad.

    Zastosowanie rynkowe

    • Urządzenia laboratoryjne przeznaczone dla naukowców wykonujących badania podstawowe i wstępne stosowane;
    • Mikroskopy optyczne;
    • Kamery monitoringu.

    Etap rozwoju : Technologia zweryfikowana w warunkach laboratoryjnych.

    Status prawny :  Przyznany patent nr P.422851

    Zgłoszenie patentowe nr PCT/PL2018/000082

    Słowa kluczowe: obrazowanie wielopłaszczyznowe; zmiennoogniskowość;  monitoring wizyjny; mikroskopia

    Twórcy :  Krzysztof Dobek

    Wydział Fizyki UAM

    Uczelniane Centrum Innowacji i Transferu Technologii UAM poszukuje podmiotów zainteresowanych rozwojem technologii w projektach badawczo-rozwojowych oraz uzyskaniem licencji na wykorzystanie w celach komercyjnych.

  • Urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości

    Problem technologiczny i rozwiązanie

    W literaturze naukowej szeroko opisane jest zagadnienie użycie pulsujących 1-osiowych pól magnetycznych, wynikające przede wszystkim z łatwości ich wygenerowania. Wytworzenie rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości wymaga rozbudowy układów elektronicznych i magnetycznych w porównaniu w pulsującym 1-osiowym polem magnetycznym. Urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości musi zawierać kilka składowych strumieni magnetycznych o tej samej częstotliwości, ale z przesuniętymi wzajemnie fazami, które są rozmieszczone w przestrzeni pod odpowiednimi kątami. W wyniku ich superpozycji w obszarze ich nakładania powstaje rotujące pole magnetyczne.

    Użycie pól rotujących, zwłaszcza w tzw. magnetycznej hipertermii w procesie leczenia onkologicznego niesie ze sobą wiele zalet, których nie posiadają dotychczas używane w tym celu pola pulsujące. Przede wszystkim, pole rotujące daje około 2-krotnie większe efekty cieplne, co oznacza, że możliwe jest zmniejszenie masy materiału magnetycznego wprowadzanego do ciała chorego przy tych samych parametrach pola magnetycznego (częstotliwości i amplitudy natężenia pola), uzyskując taki sam efekt nagrzewania. Z drugiej strony zaś, jeżeli zastosuje się w obu przypadkach pola pulsującego i rotującego taką samą masę nanocząstek magnetycznych wprowadzonych do organizmu, to dla uzyskania tego samego efektu można zmniejszyć amplitudę natężenia pola rotującego.

    W jednym i w drugim przypadku (mniejsza masa materiału magnetycznego lub mniejsze natężenie pola) osiąga się korzystniejszą sytuację dla potencjalnego pacjenta, z uwagi na mniejsze ryzyko powstania efektów niepożądanych i zapewnienie większego bezpieczeństwa zabiegu.

    Przewagi konkurencyjne

    W stosunku do 1-osiowych pól pulsujących, pola rotujące wykazują przewagę wynikającą z 2-krotnie większej wydajności efektu cieplnego. Oznacza to możliwość skrócenia czasu ekspozycji pola magnetycznego na ciało pacjenta, lub zmniejszenie stężenia nanocząstek magnetycznych przy tym samym skutku leczniczym.

    Zastosowanie rynkowe

    Urządzenia do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości mogą znaleźć zastosowanie w tzw. magnetycznej hipertermii. Terapia taka używana jest w zakresie onkologii, jako procedura wspomagająca chemio- lub radio-terapię.  Do tej pory używano w tym celu pulsujących (1-osiowych) pól magnetycznych, które pobudzały nanocząstki magnetyczne umieszczone w obszarze guza nowotworowego. Pod wpływem szybkozmiennego pola magnetycznego następuje  uwalnianie w nanocząstkach energii cieplnej, wzrost temperatury komórek onkologicznych i ich degradacja.

    Rotujące pola magnetyczne wysokiej częstotliwości mogą również potencjalnie znaleźć w przyszłości zastosowanie w procesach technologicznych - przy obróbce metali oraz w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym.

    Etap rozwoju : Technologia zweryfikowana w warunkach laboratoryjnych

    Na obecnym etapie zbudowano kilka urządzeń prototypowych. Zbudowane prototypy urządzeń oparte były o 2-fazowe lub  3-fazowe obwody magnetyczne z rdzeniami ferrytowymi, które zasilane były bezpośrednio sygnałami sinusoidalnymi lub sygnałami prostokątnymi poprzez filtry pasmowo-przepustowe.

    Wszystkie one wykazały wysoką sprawność i niezawodność działania osiągając bardzo dobre parametry pola magnetycznego:

    - częstotliwość w zakresie od 20kHz do 500kHz,

    - amplituda natężenia pola magnetycznego do 20 kA/m.

    Status prawny :

    Przyznane patenty na wynalazek:

    Pat. 230206 Urządzenie do wytwarzania rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości

    Pat. 237437 Urządzenie do wytwarzania rotującego pola magnetycznego

    Pat. 238720 Urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego,

    Pat. 241950 Urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości z filtrami elektrycznymi w układzie 2-fazowym

    Pat. 241951 Urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości z filtrami elektrycznymi w układzie 3-fazowym

    Zgłoszenia patentowe nr:

    P.438161 Dwufazowe urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości z zamkniętym obwodem magnetycznym i z transformatorami ferrytowymi

    P.441873 Urządzenie do generacji rotującego pola magnetycznego wysokiej częstotliwości z dwiema parami cewek przeciwsobnie nawiniętych na zamkniętym rdzeniu ferrytowym

    P.443015 Urządzenie generujące rotujące pole magnetyczne w układzie 3-fazowym z cewkami Gramme na torusie ferrytowym

    Słowa kluczowe: rotujące pole magnetyczne, rdzenie ferrytowe, magnetyczna hipertermia

    Twórcy :  Andrzej Skumiel

    Wydział Fizyki UAM

    Uczelniane Centrum Innowacji i Transferu Technologii UAM poszukuje podmiotów zainteresowanych rozwojem technologii w projektach badawczo-rozwojowych oraz uzyskaniem licencji na wykorzystanie w celach komercyjnych.

  • Nowe pochodne kolchicyny do zastosowania w terapii nowotworów

    Problem technologiczny i rozwiązanie

    Choroby nowotworowe są obecnie drugą, po chorobach układu krążenia, przyczyną zgonów na świecie. Chemioterapia, której działanie polega na hamowaniu podziałów komórkowych, bywa skuteczna w przypadku wielu nowotworów, jednak w wielu innych okazuje się całkowicie nieskuteczna. Kolchicyna – pseudoalkaloid izolowany głównie z Colchicum autumnale i Gloriosa superba jest dobrze znanym czynnikiem antymitotycznym oraz przeciwzapalnym i jest stosowana obecnie w leczeniu napadów zapalenia stawów w ostrym przebiegu dny moczanowej oraz w leczeniu rodzinnej gorączki śródziemnomorskiej, w zapaleniu osierdzia. Kolchicyna w testach in vivo wykazuje dobre właściwości cytostatyczne. Mechanizm działania cytostatycznego kolchicyny polega na wiązaniu się jej z tubuliną w kolchicynowym miejscu wiążącym tubuliny, czego skutkiem jest zablokowanie mitozy (podziału komórki). Cytotoksyczność części otrzymanych związków była od kilku do kilkunastu razy wyższa w porównaniu do niemodyfikowanej kolchicyny, a niektóre związki charakteryzowały się dodatkowo korzystnymi współczynnikami selektywności, co czyni je dobrymi kandydatami do dalszych badań in vivo, badań przedklinicznych i klinicznych.

    Opracowano metodę wytworzenia nowych pochodnych kolchicyny modyfikowanych w pozycji C-4, C-7 i C-10, mogących znaleźć zastosowanie w terapii przeciwnowotworowej, w szczególności nowotworów podobnych do ludzkich nowotworowych linii komórkowych takich jak gruczolak płuc (A549), gruczolaka piersi (MCF-7), gruczolak jelita grubego (LoVo) lekooporny gruczolak jelita grubego (LoVo/DX).

    Przewagi konkurencyjne

    Przedmiotem wynalazku są otrzymane po raz pierwszy potrójnie modyfikowane pochodne kolchicyny (N-karbaminianowe i N-acetalowe pochodne N-deacetylo-4-(bromo/chloro/jodo)-10-demetoksy-10-alkilotiokolchicyny). Otrzymane związki cechują się w badaniach in vitro wielokrotnie lepszymi od aktywnościami wobec ludzkich komórek nowotworowych oraz lepszą selektywnością działania. W literaturze patentowej i naukowej nie wykazano związków o tak dobrej aktywności przeciwnowotworowej i tak wysokiej selektywności działania.

    Zastosowanie rynkowe

    Nowe pochodne kolchicyny mogą znaleźć zastosowanie jako substancje aktywne:

    - w nowych lekach przeciwnowotworowych;

    - w środkach przeciwzapalnych, w tym w leczeniu napadów zaplenia stawów w przebiegu dny moczanowej, w leczeniu rodzinnej gorączki śródziemnomorskiej, w zapaleniu osierdzia.

    Etap rozwoju : Technologia zweryfikowana w warunkach laboratoryjnych.

    Opracowano metody syntezy w skali laboratoryjnej, przeprowadzono pełną charakterystykę fizykochemiczną oraz badania in vitro aktywności biologicznej wobec komórek nowotworowych.

    Status prawny :

    Przyznane patenty na wynalazek:

    PL 231213 ,,Pochodne kolchicyny, sposób ich wytwarzania i zastosowanie"

    PL 231214 ,,Pochodne kolchicyny, sposób ich wytwarzania i zastosowanie"

    Słowa kluczowe: nowotwory; nowe leki; chemioterapia; mitoza; synteza chemiczna

    Twórcy :  Adam Huczyński, Greta Klejborowska, Urszula Majcher, Joanna Wietrzyk,  Ewa Maj,

    Wydział Chemii UAM

    Uczelniane Centrum Innowacji i Transferu Technologii UAM poszukuje podmiotów zainteresowanych rozwojem technologii w projektach badawczo-rozwojowych oraz uzyskaniem licencji na wykorzystanie w celach komercyjnych.

  • Nowe pochodne salinomycyny do zastosowania w terapii nowotworów

    Problem technologiczny i rozwiązanie

    W ostatnich latach pojawiło się wiele publikacji i patentów, w których opisano niezwykle wysoką aktywność przeciwnowotworową salinomycyny i jej pochodnych. Wykazano ich wysoką skuteczność wobec komórek nowotworowych, charakteryzujących się opornością wielolekową, a także wobec macierzystych komórek nowotworowych. Ponadto udowodniono, że salinomycyna może być stosowana jako związek uwrażliwiający w podczas chemioterapii i radioterapii.

    W ramach poszukiwania związków selektywnych wobec macierzystych komórek nowotworowych (CSC) zsyntetyzowano nowo pochodne salinomycyny zawierające mono- lub dipodstawione grupy C20-epi-aminowe. Aktywność biologiczną tych związków oceniono wobec ludzkich mezenchymalnych komórek sutka (HMLER CD24low/CD44high), dobrze znanego modelu CSC sutka, i jego izogenicznej linii komórek nabłonkowych (HMLER CD24high/CD44low) pozbawionych właściwości CSC. Zdecydowana większość nowych pochodnych salinomycyny charakteryzowała się aktywnością na poziome stężeń nanomolowych i niską toksycznością wobec komórek normalnych reprezentowanych przez komórki nabłonkowe sutka (MCF10A).

    Przewagi konkurencyjne

    Wykazano, że nowotworowe komórki macierzyste (CSC) są oporne na konwencjonalne środki terapeutyczne, mogą promować przerzuty i są powiązane z nawrotami choroby nowotworowej. Udowodniono, iż salinomycyna może selektywnie zabijać nowotworowe komórki macierzyste (CSC). Przedmiotem wynalazku są otrzymane po raz pierwszy nowe pochodne salinomycyny zawierające mono- lub dipodstawione grupy C20-epi-aminowe. Otrzymane związki cechują się w badaniach in vitro niezwykle wysokimi aktywnościami wobec komórek o cechach nowotworowych komórek macierzystych i bardzo wysoką selektywnością działania.

    Zastosowanie rynkowe

    Nowe pochodne salinomycyny mogą znaleźć zastosowanie jako substancje aktywne w nowych lekach przeciwnowotworowych oraz terapiach łączonych.

    Etap rozwoju : Technologia zweryfikowana w warunkach laboratoryjnych.

    Opracowano metody syntezy w skali laboratoryjnej, przeprowadzono pełną charakterystykę fizykochemiczną oraz badania in vitro aktywności biologicznej wobec wykazujących cechy nowotworowych komórek macierzystych.

    Status prawny:

    Przyznany patent europejski we współwłasności z Institut Curie, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) oraz Institute National De La Santé Et De La Recherche Médicale

    EP2022074454W ,,Nitrogen-containing derivatives of salinomycin, synthesis and uses thereof"

    Słowa kluczowe: nowotwory; salinomycyna; nowe leki; chemioterapia; macierzyste komórki nowotworowe; synteza chemiczna

    Twórcy :  Raphaël Rodriguez, Adam Huczyński, Michał Antoszczak, Dominika Czerwonka

    Wydział Chemii UAM, Institut Curie, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute National De La Santé Et De La Recherche Médicale

    Uczelniane Centrum Innowacji i Transferu Technologii UAM poszukuje podmiotów zainteresowanych rozwojem technologii w projektach badawczo-rozwojowych oraz uzyskaniem licencji na wykorzystanie w celach komercyjnych.