Σκοπός του ερευνητικού προγράμματος είναι η παραγωγή καινοτόμων προϊόντων υψηλής τεχνολογίας, τα οποία θα βασίζονται σε νανοδομές (νανοτεχνολογία), που θα προέρχονται από την ελεγχόμενη καλλιέργεια του μικροφύκους Dunaliella salina. Τα νανοϋλικά είναι οι φθορίζουσες ψηφίδες άνθρακα που θα προσδίδουν προστιθέμενη αξία στο μικροφύκος Dunaliella, ως πρώτη ύλη.

Η υλοποίηση της πρότασης διέρχεται μέσα από τέσσερις βασικούς άξονες:

α) Αξιοποίηση της εγχώριας βιοποικιλότητας για την παραγωγή βιοτεχνολογικών προϊόντων υψηλής καινοτομίας και αντίστοιχης προστιθέμενης αξίας, με βάση τα νανοϋλικά. Στελέχη Dunaliella salina από Ελληνικούς υπεράλμυρους υγροτόπους θα απομονωθούν και θα καλλιεργηθούν υπό ειδικές συνθήκες για να αποδώσουν βιολογικά χαρακτηριστικά και βιομάζα κατάλληλη ως πρώτη ύλη για βιοτεχνολογικά προϊόντα.

β) Παραγωγή κβαντικών ψηφίδων άνθρακα μέσα από τη συστηματική και ελεγχόμενη καλλιέργεια του μικροφύκους Dunaliella salina. Η σύσταση της βιομάζας σε πρωτεΐνη, β-καρωτένιο, λιπαρά οξέα και γλυκερόλη καθώς και η διαδικασία παραγωγής των ψηφίδων θα καθορίσουν τις μετέπειτα εφαρμογές τους.

γ) Την κατασκευή και λειτουργία ενός πρωτοτύπου (prototype)-συσκευής μέσω της δημιουργίας συστημάτων μεταγωγής που θα βασίζεται σε κβαντικές ψηφίδες άνθρακα από Dunaliella salina για την επιλεκτική φθορισμομετρική ανίχνευση μορίων με βιολογική ή/και περιβαλλοντική αξία.

δ) Τη χρήση κβαντικών ψηφίδων από το μικροφύκος Dunaliella salina για την ανάπτυξη τεχνικών βιοαπεικόνισης για τον διαχωρισμό καρκινικών κυττάρων από φυσιολογικά κύτταρα.

Το έργο αναμένεται να υλοποιηθεί μέσα από τέσσερα (4) διακριτά πακέτα εργασίας (ΠΕ). Τα πακέτα εργασίας περιλαμβάνουν τα εξής:

ΠΕ 1. Μελέτη της διακύμανσης της αφθονίας του μικροφύκους Dunaliella σε επιλεγμένες αλυκές - Στελέχη Dunaliella salina από Ελληνικούς υπεράλμυρους υγροτόπους θα απομονωθούν και θα καλλιεργηθούν υπό ειδικές συνθήκες για την παραγωγή βιομάζας, ως βιώσιμης πρώτης ύλης για βιοτεχνολογικά προϊόντα με εφαρμογές στη νανοτεχνολογία.

ΠΕ 2. Πιλοτική/βιομηχανική καλλιέργεια του μικροφύκους Dunaliella salina - Σύνθεση πολυλειτουργικών, πολυχρωματικών φθοριζουσών κβαντικών ψηφίδων άνθρακα (νανοϋλικών), χαρακτηρισμός τους και ανάπτυξη φθορισμομετρικών εφαρμογών. Σύνθεση και χαρακτηρισμός τους.

ΠΕ 3. Ανάπτυξη πρωτοτύπου-συσκευής (prototype) κβαντικών ψηφίδων σε συνδυασμό με έξυπνες αναλυτικές εφαρμογές (smartphone Apps) για τη (βιο)χημική ανίχνευση μορίων - Τροποποίηση των κβαντικών ψηφίδων άνθρακα για στοχευμένη απεικόνιση φθορισμού καρκινικών κυττάρων και μελέτη της τοξικότητάς τους.

ΠΕ 4. Έρευνα αγοράς (επιχειρηματικό σχέδιο) για την παραγωγή, προώθηση και εμπορία προϊόντων.

Συστηματική προσπάθεια, απομόνωσης και χαρακτηρισμού ειδών φυτοπλαγκτού της ελληνικής βιοποικιλότητας από μεταβατικά συστήματα όπως λιμνοθάλασσες και εκβολές, με σκοπό την αξιοποίηση επιλεγμένων στελεχών για την παραγωγή υψηλής προστιθέμενης αξίας προϊόντων (αντιοξειδωτικά, έλαια, ενεργοί πολυσακχαρίτες και ένζυμα) με καλλυντική δράση.

α) Συλλογή, απομόνωση και καθαρισμός στελεχών θαλασσίου φυτοπλαγκτού από μεταβατικά οικοσυστήματα

β) Χαρακτηρισμός και ταξινόμηση των απομονωμένων στελεχών τόσο με παραδοσιακές όσο και με σύγχρονες (μοριακές) μεθόδους ταξινομικής

γ) Αξιολόγηση των τοπικών στελεχών φυτοπλαγκτού ως προς την ικανότητά τους να παράγουν βιομάζα με αποδοτικότητα σε εντατικά κλειστά συστήματα φωτο-βιοαντιδραστήρων

δ) Ανάπτυξη μέσω ήπιων περιβαλλοντικά φιλικών μεθόδων για την εκχύλιση και τον χαρακτηρισμό καλλυντικοτεχνικών κλασμάτων (ενεργοί πολυσακχαρίτες και εξωπολυσακχαρίτες, αντιοξειδωτικά, έλαια, ένζυμα) με την εφαρμογή τόσο κλασικών βιοχημικών όσο και σύγχρονων -ομικών τεχνολογιών

ε) Ιn vitro λειτουργικός χαρακτηρισμός των βιοδραστικών ιδιοτήτων και της τοξικότητας επιλεγμένων κλασμάτων με τη χρήση καλλιεργειών ανθρώπινων πρωτογενών δερματικών κυτταροσειρών

Η προβολή των δραστηριοτήτων και η γνώση που θα αποκτηθεί από την πορεία του έργου, θα διαδοθεί τόσο στους συμμετέχοντες φορείς όσο και σε δυνητικά ευρύτερο κοινό. Αυτό θα επιτευχθεί με ποικίλες δραστηριότητες, όπως εκθέσεις προόδου, συνέδρια, δημοσιεύσεις, παρουσιάσεις και σεμινάρια αλλά και ηλεκτρονική διάδοση των πληροφοριών με τη δημιουργία και συντήρηση της ιστοσελίδας του έργου.

Οι τελικές εκθέσεις θα είναι διαθέσιμες αρχές του 2022 στον ιστότοπο: http://www.phycosmetic.aua.gr/

Τα αποτελέσματα του έργου PhyCosmetic-GR θα είναι διαθέσιμα δωρεάν για όλες τις επιχειρήσεις που δραστηριοποιούνται στους συγκεκριμένους τομείς ή υποτομείς.

β) Ταυτοποίηση και χαρακτηρισμός των στελεχών ως προς το καλλιεργητικό δυναμικό τους,

γ) Παραγωγή κλασμάτων επιθυμητής σύστασης,

Η προβολή των δραστηριοτήτων και η γνώση που θα αποκτηθεί από την πορεία του έργου, θα διαδοθεί τόσο στους συμμετέχοντες φορείς όσο και σε δυνητικά ευρύτερο κοινό. Αυτό θα επιτευχθεί με ποικίλες δραστηριότητες, όπως εκθέσεις προόδου, συνέδρια, δημοσιεύσεις, παρουσιάσεις και σεμινάρια αλλά και ηλεκτρονική διάδοση των πληροφοριών με τη δημιουργία και συντήρηση της ιστοσελίδας του έργου.

Οι τελικές εκθέσεις θα είναι διαθέσιμες αρχές του 2022 στον ιστότοπο: http://www.pharm.uoa.gr/ereyna/ereynhtika-programmata/e8nika/superpufa.html