Faza 1: Fabricarea caracterizarea şi optimizarea unor unor substraturi SERS performante bazate pe nanostructuri de Au obținute prin epitaxie în jet molecular.

Valoare fază: 3.130.757 lei
Termen de predare: 15.06.2019

Rezultate:

Metode TRL3
1. Brătfălean Radu, Cozar Bogdan, Nuț Cristina, Metodă de fabricare de substraturi SERS prin nanostructurarea termică a filmelor de aur;
2. D. Dădârlat, C. Tripon, Metodă fototermoelectrică (PTE) de detecţie a tranzițiilor de fază de speța I în termoelectrici lichizi prin utilizarea efectului Seebeck a însuși termoelectricului investigat;
3. A. M. M. Gherman, Metoda de modelare a propagării câmpului electromagnetic în medii compuse metal/dielectric.

Studii
1. Brătfălean Radu, Cozar Bogdan, Nuț Cristina, Studiu experimental de identificare a unei metode de fabricare de substraturi SERS prin nanostructurarea termică a filmelor de aur;
2. D. Dădârlat, C. Tripon, Materiale termoelectrice lichide cu aplicații în senzoristică;
3. A. M. M Gherman, V. Toșa, Amplificarea câmpului electric în structuri de aur localizate pe medii dielectrice.

Articole ISI
1. C. Tripon, M. Depriester, I. Crăciunescu, V. Toșa, D. Dădârlat, A. Hadj Sahraoui, Phototermal investigations of phase transitions in liquid thermoelectrics Application to dodecanol mixed with tetrabutylammonium nitrate, Journal of Thermal Analysis and Chalorimetry DOI: 10.1007/s10973-019-08133-8 (2019);
2. L. Almásy, A. Bende, Intermolecular Interaction in Methylane Halide (CH2F2, CH2Cl2, CH2Br2 and CH2I2) Dimers, Molecules 24(9), 1810 (2019); DOI: 10.3390/molecules24091810;
3. Cosmin Farcău, Metal-coated microsphere monolayers as surface plasmon resonance sensors operating in both transmission and reflection modes, Scientific Reports 9, 3683 (2019) DOI: 10.1038/s41598-019-40261-x;
4. M Toma, D Marconi, M Pop, C Lung, A Pop, Influence of Substrate-Target Distance on Structural and Optical Properties of Ga and (Al+ Ga)-doped ZnO Thin Films Deposited by Radio Frequency Sputtering, Analytical Letters, 1-12 (2019); DOI: 10.1080/00032719.2019.1606819;
5. A.M.M. Gherman, S. Boca, A. Vulpoi, C. Farcau, V. Tosa, Plasmonic photothermal heating of colloidal gold nanoparticles within a real-scale container: multiscale modeling and experimental validation, trimis spre publicare la Nanotechnology.

Comunicări
1. Carmen Tripon, Dorin Dădârlat , Katalin Kovacs, Mladen Franko, Thermal Effusivity Investigations of Solid Thermoelectrics Using the Front Photopyroelectric Detection, 20-th International Conference on Photoacoustic and Photothermal Phenomena, July 7 – 12, Moscow, Russia – poster;
2. C Tripon and D Dădârlat, Photothermoelectric detection of phase transitions. Liquid versus solid thermoelectric sensors – Int. Conference Processes in Isotopes and Molecules 2019;
3. Brătfălean Radu, Cozar Bogdan, Nuț Cristina, SERS substrate fabricated by the thermal nanostructuring of a gold film on a glass support substrate – Int. Conference Processes in Isotopes and Molecules 2019;
4. K Kovács, A M M Gherman, M V Cristea, V Tosa, Optimizing High-Harmonic Flux Using Artificial Neural Networks – Int. Conference Processes in Isotopes and Molecules 2019;
5. A.M.M Gherman, V. Tosa Local electric field enhancement in gold nanoparticle for SERS applications Int. Conference Processes in Isotopes and Molecules 2019.

Cerere brevet
Metodă de fabricare de substraturi SERS prin nanostructurarea termică a filmelor de aur, în curs de redactare. Autor Brătfălean Radu

Faza 2a: Caracterizarea interactiunilor intermoleculare ale unor ioni metalici si bioliganzi in complexe proteice membranare respectiv proteine plasmatice, prin tehnici spectroscopice, calorimetrice si microscopie TEM/SEM.

Valoare fază: 1.690.171 lei
Termen de încheiere: 10.12.2019

Rezultate:

Față de rezultatele preconizate am depășit indicii de realizare ai obiectivului propus prin: s-au publicat 3 articole ISI față de unul preconizat, iar unul este trimis la publicare, s-a elaborat un studiu și au fost trimise și acceptate trei comunicări la conferințe internaționale.

Articole ISI:
1. Design and Synthesis of Novel 1,3-Thiazole and 2-Hydrazinyl-1,3-Thiazole Derivatives as Anti-Candida Agents: In Vitro Antifungal Screening, Molecular Docking Study and Spectroscopic Investigation of their Binding Interaction with Bovine Serum Albumin, Andreea-Iulia Pricopie, Ioana Ionut, Gabriel Marc, Anca-Maria Arseniu, Laurian Vlase, Adriana Grozav, Luiza Ioana Gaina, DanC. Vodnar, Adrian Pîrnau, Brîndusa Tiperciuc, Ovidiu Oniga, Molecules 24, 3435, 1-21 (2019)
2. Design, Synthesis and Biological Evaluation of New Piperazin-4-yl-(acetyl-thiazolidine-2,4-dione) Norfloxacin Analogues as Antimicrobial Agents, Marc G, Araniciu C, Oniga SD, Vlase L, Pîrnău A, Nadăș GC, Novac CȘ, Matei IA, Chifiriuc MC, Măruțescu L, Oniga O, Molecules 24, 3959, 1-20 (2019)
3. New Phenolic Derivatives of Thiazolidine-2,4-dione with Antioxidant and Antiradical Properties: Synthesis, Characterization, In Vitro Evaluation, and Quantum Studies, Gabriel Marc, Anca Stana, Smaranda Dafina Oniga, Adrian Pîrnau, Laurian Vlase, Ovidiu Oniga, Molecules, 24, 2060, 1-19 (2019)
4. Binding affinity of imatinib to α-1 glycoprotein revealed using nuclear spin relaxation measurements and isothermal titration calorimetry, Mihaela Mic, Adrian Pîrnău, Călin G. Floare, Mircea Bogdan, International Journal of Biological Macromolecules (submitted)

Studii:
Adrian Pîrnău, Mihaela Mic, Calin G. Floare, Studiul afinității de legare a interacţiunilor intermoleculare dintre imatinib şi α-1 glycoproteină

Comunicări:
1. M Mic, A Pîrnău, C G Floare and M Bogdan, Binding affinity of the intermolecular interaction between imatinib with α -1 glycoprotein, 12th Processes in Isotopes and Molecules International Conference, Cluj-Napoca, Romania, Poster
2. Alin Sebastian Porav, Maricel Bocaneala, Alexandra Falamas, Lucian Barbu, Nicolae Dragos, A simple method for obtaining high purity phycobiliproteins, 12th Processes in Isotopes and Molecules International Conference, Cluj-Napoca, Romania, Poster
3. C G Floare, A Pîrnău, C Filip, I Ardelean, M Bogdan, NMR investigation of an inverse freezing counterintuitive phenomenon, 12th Processes in Isotopes and Molecules International Conference, Cluj-Napoca, Romania, Poster

Stadiul realizării obiectivului fazei: finalizat.

Faza 2b: Caracterizarea interacțiunilor intermoleculare ale unor ioni metalici și bioliganzi în complexe proteice membranare respectiv proteine plasmatice, prin tehnici spectroscopice, calorimetrice și microscopie TEM/SEM.

Valoare fază: 1.391.388 lei
Termen de încheiere: 12.06.2020

Rezultate:

Figura: Validarea modelului 3D obținut prin fitarea structurii cristalografice. a) reprezentarea potrivirii structurii cristalografice, b) localizarea clusterilor FeS în interiorul densității modelului 3D experimantal; c) reprezentarea modelului 3D sub formă mesh pentru evidențierea potrivirii monomerilor în densitate; d) localizarea clusterlor FeS la limita de fitare a structurii cristalografice

Studii:
Alin Sebastian Porav, Maricel Bocăneală, Localizare intramoleculară a metalelor în complexele proteice prin HAADF-STEM (High Angle Annular Dark Field Scanning Transmission Electron Microscopy): Studiu de caz fotosistemul I (PSI).

Stadiul realizării obiectivului fazei: finalizat

Protocol experimental
Alin Sebastian Porav, Maricel Bocăneală, Protocol experimental de obținere a fotosistemului I cianobacterian.

Metodă
Alin Sebastian Porav, Maricel Bocăneală, Metodologie pentru investigarea intramoleculară a metalelor proteice prin HAADF-STEM.

Comunicări
Alin Sebastian Porav, Maricel Bocăneală, Alexandra Fălămaș, Lucian Barbu, Nicolae Dragoș, A simple method for obtaining high purity phycobiliproteins, 12th Processes in Isotopes and Molecules International Conference, Cluj-Napoca, Romania, Poster

Articole ISI:
1. Study of the binding affinity between imatinib and α-1 glycoprotein using nuclear spin relaxation and isothermal titration calorimetry”, Mihaela Mic, Adrian Pîrnău, Călin G. Floare, Mircea Bogdan, International Journal of Biological Macromolecules, 147, 326–332 (2020)
2. Novel 2,4-Disubstituted-1,3-Thiazole Derivatives: Synthesis, Anti-Candida Activity Evaluation and Interaction with Bovine Serum Albumine, Andreea-Iulia Pricopie Monica Focșan, Ioana Ionuț, Gabriel Marc, Laurian Vlase, Luiza-Ioana Găină, Dan C. Vodnar, Simon Elemer, Gabriel Barta, Adrian Pîrnău and Ovidiu Oniga, Molecules, 25, 1079, 1-17 (2020)

Faza 4a: Sisteme supra-moleculare complexe cu aplicații in biomedicină: exozomii utilizați ca indicatori fini ai unor patologii degenerative prevalente.

Valoare fază: 1.000.000 lei
Termen de încheiere: 09.12.2020

Rezultate:

Ȋn cadrul prezentei faze de cercetare am reușit să realizăm obiectivul propus, acela de a genera exosomii în sisteme de neurodegenerare model, în vederea testării acestor vezicule sub aspectul caracterului lor de indicator fin al apariței proceselor neurodegenerative.

Articole ISI

  • Toma, V. A., Tigu, A. B., Farcaș, A. D., Sevastre, B., Taulescu, M., Gherman, A. M. R., … & Pârvu, M. (2019). New Aspects Towards a Molecular Understanding of the AllicinImmunostimulatory Mechanism via Colec12, MARCO, and SCARB1 Receptors. International Journal of Molecular Sciences, 20(15), 3627.
  • Este în etapa de finalizare o lucrare științifică care include date experimentale obținute în domeniul generării și caracterizării exosomilor în sisteme de neurodegenerative.

Studiu
Vlad Toma, Ioana Brezeștean, Alia Ungurean, Daniel Marconi, Exozomii utilizați ca indicatori fini ai unor patologii degenerative prevalente.

Calea de producere a exosomilor începe la nivel neuronal prin corpii multiveziculari

Metodă
Vlad Toma, Ioana Brezeștean, Alia Ungurean, Daniel Marconi, Utilizarea microspectroscopiei RAMAN în stabilirea patternului molecular a unui concentrat sinaptozomal.

Comunicări

  • V., Toma, A., Farcaș, R., Gherman, A.B., Țigu, E., Fischer-Fodor, B., Sevastre, I., Roman, M., Pârvu, Molecular docking and experimental evidence for the allicin immunostimulatory mechanism, 12th International Conference Processes in Isotopes and Molecules, 25-27 September 2019, Cluj-Napoca, RO, prezentare poster.
  • Vlad Toma, Bogdan Dume, Alexandra Sevastre-Berghian, Rares Trîncă, Bogdan Sevastre, Lucian Barbu, Septimiu Tripon, Anca Farcaș, Adrian Ruicănescu, Ioana Roman, The shifting of eustress to distress: behavior, structural and molecular features observed in the repeated restraint stress model, „Victor Babeș” National Institute of Pathology Annual Scientific Meeting & 13th National Pathology Symposium, comunicare orală, secțiunea Young Researchers, 5-7 noiembrie 2020, online.

Faza 4b: Sisteme supra-moleculare complexe cu aplicații în biomedicină: complecşi antioxidanți pe bază de structuri biohibride de tip MOF- biomoleculă.

Valoare fază: 2.347.086 lei
Termen de încheiere: 04.10.2021

Rezultate:

Rezultatele obţinute în această fază a proiectului sunt: două studii privind proprietățile superioare ale MOF-urilor, cum ar fi rolul i) diferitelor tipuri de interacții (ligand-meta, legătură halogen sau legături slabe bazate pe efecte de dispersie), respectiv ii) efectele relativiste asupra dimensiunii liganziilor în MOF-uri și implicit asupra structurii porilor bine definite cu compoziție și structură adaptabilă, respectiv cu dimensiuni reglabile; unui protocol experimental intitulat protocol de eliberare a flavonoidelor din complecși supramoleculari flavoivoda@MIL100(Fe).

A fost elaborat un protocol experimental de eliberare a flavoinoidelor din complecșii supramoleculari flavoinoidă@MOF, stabilindu-se concentrația optimă de acid clorhidric și timpul de incubare.

S-a evaluat caracterul antioxidant al complecșilor supramoleculari ca atare cât și după efectuarea tratamentului de eliberare a flavonoidelor. Activitatea antioxidantă cea mai pronunțată o prezintă complexul Quer@MIL100.

S-a arătat faptul că, datorită condițiilor de eliberare a flavonoidelor din MOF-uri, în unele cazuri, se formează produși secundari de reacție (derivați de flavoinoide), în cazul quercetinei au fost identificați trei astfel de compuși, care au fost separați din mediul de reacție prin metode HPLC.

Structura acestor derivați nu a putut fi stabilită momentan, dar au fost elucidate anumite aspecte structurale prin spectroscopie de absorbție moleculară în UV-vis și RES. Pentru a elucida structura acestora vor fi efectuate analize de spectrometrie de masă și rezonanță magnetică nucleară (1H și 13C).2.

Articole ISI (9)

  • Gh. Borodi, A. Turza, A. Bende, „Exploring the Polymorphism of Drostanolone Propionate”, Molecules, 25, 1436, (2020).
  • L. Pop, I. G. Grosu, M. Miclăuş, N. D. Hădade, A. Pop, A. Bende, A. Terec, M. Barboiu, I. Grosu, „Halogen-Bonded Organic Frameworks of Perfluoroiodo- and Perfluoro¬diiodo¬benzene with 2,2′,7,7′-Tetrapyridyl-9,9′-spirobifluorene”, Crystal Growth & Design, 21, 1045−1054, (2021).
  • C. M. Muntean, R. Ştefan, A. Tăbăran, C. Tripon, A. Bende, A. Fălămaş, L. M. Colobăţiu, L. E. Olar, „The Influence of UV Femtosecond Laser Pulses on Bacterial DNA Structure, as Proved by Fourier Transform Infrared (FT-IR) Spectroscopy”, Chemistry Select, 6, 6957–6972, (2021).
  • G. Marc, A. Stana, A. Pîrnău, L. Vlase, S. Oniga, O. Oniga, “Regioselectivity evaluation of the (Z)-5-(4-hydroxybenzylidene)-thiazolidine-2,4‑dione alkylation in alkaline environment”, J. Mol. Struct., 1241, 130629 (2021).
  • M. Mic, A. Pîrnău, C. G. Floare, G. Marc, A. H. Franchini, O. Oniga, L. Vlase, M. Bogdan, „Synthesis and molecular interaction study of a novel diphenolic hidrazinyl-thiazole compound with strong antioxidant and antiradical activity with HSA”, J. Mol. Struct., 1244, 131278 (2021).
  • B. Pop, I. Ionuț, G. Marc, D. C. Vodnar, A. Pîrnău, L. Vlase, O. Oniga, “Development of new 2-methyl-4-salicylamide thiazole derivatives: synthesis, antimicrobial activity evaluation, lipophilicity and molecular docking study”, Farmacia, 69(4), 724 – 731 (2021).
  • A. Bende, „The full mapping of low-lying excited state relaxation dynamic pathways for acetophenone”, Studia Universitatis Babes-Bolyai, Seria Chemia, (2021) – in print.
  • A. Bende, A.-A. Farcaș, V. Toșa, „Theoretical study of light induced crosslinking reaction between pyrimidine DNA bases and aromatic amino acids”, Frontiers in Bioengineering and Biotechnology – section Nanobiotechnology, (2021) – trimis spre publicare
  • Este în etapa de finalizare o lucrare științifica care include rezultatele teoretice obținute in domeniul modelarea de tip DFT a interacțiunilor slabe în structuri MOF.

Comunicare științifică

  • R D Pașca, T M di Palma, A Bende, “Rydberg-type electronic excited states in sodium-doped water clusters”, 13th International Conference Processes in Isotopes and Molecules, 22-24 September 2021, Cluj-Napoca, RO, prezentare poster.