Czym s膮 zagro偶enia biologiczne?
S膮 to organizmy lub substancje pochodzenia organicznego (wirusy, bakterie, toksyny), kt贸re nieodpowiednio przechowywane (np. w laboratoriach) lub w znacznym st臋偶eniu, mog膮 by膰 niebezpieczne dla zdrowia czy 偶ycia ludzi i zwierz膮t.
Zagro偶enia biologiczne mog膮 by膰 wykorzystywane specjalnie np. przez grupy terrorystyczne lub 鈭� jak w przypadku rozprzestrzeniania si臋 chor贸b zaka藕nych w艣r贸d uczestnik贸w wydarze艅 鈭� pojawia膰 si臋 w du偶ych obiektach bez intencji zara偶enia innych.
W ka偶dym budynku mieszkalnym, transporcie zbiorowym, czy miejscach u偶yteczno艣ci publicznej (np. stadion, hala widowiskowa) znane s膮 procedury post臋powania na wypadek po偶aru. Nie wiadomo jednak jak reagowa膰, gdy w takich miejscach pojawi si臋 kto艣 zaka偶ony niebezpieczn膮 chorob膮. Pokazuje to przyk艂ad ubieg艂orocznego meczu Ligi Mistrz贸w Atalanta鈥揤alencia, kiedy czynnik biologiczny jakim by艂 COVID-19 spowodowa艂 rozprzestrzenianie si臋 epidemii w艣r贸d uczestnik贸w jednego wydarzenia. Bardzo w takich przypadkach liczy si臋 czas!
Rozwi膮zaniem jest HoloZcan
Narz臋dzie b臋dzie przydatne podmiotom zajmuj膮cym si臋 bezpiecze艅stwem - policji, wojsku, pracownikom pomocy humanitarnej, mened偶erom ds. zarzadzania kl臋skami 偶ywio艂owymi, jak i zarz膮dzania kryzysowego, osobom odpowiedzialnym za bezpiecze艅stwo publiczne czy infrastruktur臋 krytyczn膮.
S艂u偶bom potrzebne jest urz膮dzenie, kt贸re usprawni ich dzia艂ania w terenie, gdzie liczy si臋 czasem ka偶da sekunda. Dzi臋ki temu zwi臋ksz膮 si臋 mo偶liwo艣ci wykrywania i pomiaru czynnik贸w biologicznych poprzez opracowanie automatycznego i przeno艣nego systemu ich wykrywania umo偶liwiaj膮cego r贸wnie偶 ich automatyczn膮 klasyfikacje.
dr Marcin Niemcewicz, kierownik projektu w U艁
Jak to dzia艂a?
Urz膮dzenie oparte jest na technologii mikroskopii holograficznej, kt贸ra umo偶liwia uzyskanie g艂臋bi ostro艣ci oraz pozwala na szybkie obrazowanie w technologii 3D. W skr贸cie, obrazowanie opiera si臋 podzieleniu wi膮zki laserowej na dwie sk艂adowe: wi膮zka sygna艂owa (padaj膮ca bezpo艣rednio na obrazowany element) oraz wi膮zki referencyjnej.
Powstaj膮cy w ich wyniku hologram referencyjny umo偶liwi omini臋cie procesu barwienia bakterii. Do softwaru urz膮dzenia wprowadzone zostan膮 obrazy przygotowanych z wykorzystaniem mikroskopii 艣wietlnej cyfrowych zdj臋膰 zar贸wno bakterii, jak r贸wnie偶 najcz臋艣ciej spotykanych zanieczyszcze艅 (kurz, py艂ki itd.). B臋dzie to tzw. proces uczenia urz膮dzenia. Zostanie r贸wnie偶 stworzona baza danych bakterii oraz zanieczyszcze艅.
Docelowo urz膮dzenie w praktyce b臋dzie w stanie na podstawie bazy danych oraz odpowiednich algorytm贸w, jak np. kszta艂t, wielko艣膰 bakterii, rozr贸偶ni膰 ich rodzaj oraz odr贸偶ni膰 od najcz臋stszych zanieczyszcze艅 mikroskopii.
Wyniki b臋d膮 otrzymywane w przeci膮gu 5-10 minut, co znacznie skr贸ci i upro艣ci proces detekcji patogen贸w przez s艂u偶by reagowania kryzysowego oraz inne podmioty zajmuj膮ce si臋 og贸lnie poj臋tymi zagadnieniami bezpiecze艅stwa biologicznego.
dr Marcin Niemcewicz, kierownik projektu w U艁
O projekcie HoloZcan
Pe艂na nazwa projektu to 鈥� "Zastosowanie mikroskopii holograficznej do polowej identyfikacji zagro偶e艅 biologicznych".
To nowy projekt, finansowany ze 艣rodk贸w Unii Europejskiej w ramach programu Horyzont 2020, w kt贸ry zaanga偶owany jest Uniwersytet 艁贸dzki. Na jego realizacj臋 pozyskano kwot臋 4 380 400 EUR, z czego kwota 611 500 EUR sanowi bud偶et Uniwersytetu 艁贸dzkiego.
Wydzia艂 Biologii i Ochrony 艢rodowiska U艁 ju偶 od kilku lat prowadzi wsp贸艂prac臋 ze s艂u偶bami i instytucjami z ca艂ego 艣wiata w obszarze bezpiecze艅stwa obiekt贸w dzi臋ki istnieniu . Projekt rozpocz膮艂 si臋 w czerwcu 2021 i potrwa 36 miesi臋cy.
W Konsorcjum wsp贸艂pracuje 9 instytucji:
- instytucje naukowe (Uniwersytet 艁贸dzki, Politechnika Mediola艅ska z W艂och oraz Instytut Pasteura z Francji),
- eksperci dziedzinowi (IDEAS Science z W臋gier, DataSenseLabs z W臋gier, Sioux-CCM BV z Holandii, DMI Associates z Francji, ZugMedical System SAS z Francji),
- potencjalni odbiorcy docelowi (Komenda Sto艂eczna Policji).
Projekt podzielony jest na 6 pakiet贸w roboczych, takich jak:
- Project management 鈥� Zarz膮dzanie projektem,
- Biohazard classification system development- Klasyfikacja zagro偶e艅 pod k膮tem rozwoju systemu,
- Bio sampling and system maintenance 鈥� Procedury pr贸bobiorcze oraz konserwacja systemu,
- Integration, adjustment, calibration and validation of the instrumentation 鈥� Integracja, kalibracja, walidacja system,
- Users鈥� engagement, dissemination, exploitation and training 鈥� Rozpowszechnianie otrzymanych wynik贸w, szkolenia docelowych odbiorc贸w,
- Ethics 鈥� Zagadnienia etyczne.
Uniwersytet 艁贸dzki zaanga偶owany jest w realizacj臋 wszystkich pakiet贸w roboczych, a w szczeg贸lno艣ci przewodzi zadaniom w pakietach 2 i 3, w tym zw艂aszcza:
- 2.1: Investigation of the current status of bio-detection and setting up the project infrastructure (Stworzenie opracowania dotycz膮cego obecnych praktyk bio-detekcyjnych pod k膮tem za艂o偶e艅 systemu),
- 2.3: Build databases for biological and physical nanoparticles (stworzenie bazy danych czynnik贸w biologicznych oraz mo偶liwych fizycznych zanieczyszcze艅 badanych pr贸bek),
- 3.1 Design a sampling strategy (Opracowanie strategii pr贸bobiorczej).
Ponadto przedstawiciele Uniwersytetu 艁贸dzkiego s膮 cz艂onkami ustanowionych w projekcie Komisji ds. informacji niejawnych oraz zagadnie艅 etycznych. Wynikiem ko艅cowym projektu b臋dzie prototyp na 6. poziomie gotowo艣ci technologicznej.
Bie偶膮ce informacje na temat post臋p贸w prac w projekcie dost臋pne s膮 na i
Materia艂 藕r贸d艂owy: CZZB U艁; redakcja Centrum Promocji U艁