Lekarstwo na raka, kropki kwantowe i nanowłókna w budownictwie. Czy polskie startupy nanotechnologiczne zawojują branżę?

Dodane: 29.01.2021

Jacek Stężowski

Udostępnij:

Nanotechnologia to dziedzina nauki, która jeszcze raczkuje. Jest to obszar wymagający zaawansowanej wiedzy oraz zaplecza technologicznego. Są to główne czynniki ograniczające rozwój tego obszaru. Ostatnie lata przyniosły jednak ożywienie w branży, zarówno na światowym jak i polskim rynku. Jest to zasługa startupów, które pracują nad zastosowaniem nanocząsteczek w różnych sektorach przemysłu.

Jeszcze niedawno nanotechnologia była kojarzona głównie z uniwersytetami i instytutami naukowymi. Dzisiaj pałeczkę przejmują startupy. Na naszym rodzimym podwórku nie mamy się czego wstydzić, ponieważ polskie przedsiębiorstwa nie tylko coraz chętniej wykorzystują nanocząsteczki ale również je produkują.

Według GUS, liczba polskich przedsiębiorstw zajmujących się nanotechnologią oscyluje między 80 a 100. Większość z nich skupia się na nanomateriałach. Zdecydowanie mniej przedsiębiorstw zajmuje się nanoelektroniką, nanomedycyną czy też nanooptyką.

Nanotechnologia przeciw nowotworom

Nanovelos to startup, który jest naturalną kontynuacją badań prowadzonych przez dr Tomasza Ciacha, założyciela Laboratorium Inżynierii Biomedycznej na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Procesowej Politechniki Warszawskiej.

Zespół warszawskich naukowców pracuje nad wytwarzaniem nanocząsteczek z polisacharydów (m.in. z utlenionego dekstranu). Nanocząsteczki na bazie dekstranu służą jako nośnik leków na raka. To co wyróżnia technikę Nanovelos, to możliwość uwalniania danego leku wyłącznie w komórkach nowotworowych. Badania przedkliniczne (in-vitro) potwierdziły, że uwalniane z nanocząstek zachowują swój potencjał do zabijania komórek rakowych.

W 2020 roku spółka NanoVelos podjęła współpracę z Narodowym Instytutem Onkologii. Projekt obejmuje cykl badań klinicznych nanoformulacji leku na raka jajnika. Nawiązana współpraca pozwoliła spółce na rozpoczęcie badań klinicznych na pierwszych pacjentach w Polsce.

Diagnostyka nowotworu za pomocą nanocząsteczek

Kolejnym startupem założonym przez dr Tomasza Ciacha jest NanoThea. Przedsiębiorstwo również zajmuje się chorobami nowotworowymi, jednak w nieco innym ujęciu.

Celem startupu jest tworzenie nanocząstek o większej precyzji i mniejszych skutkach ubocznych w diagnostyce raka i radioterapii. Jest to możliwe dzięki zamykaniu radioizotopów w nanocząstkach polisacharydowych.

Technika opracowana przez startup charakteryzuje się wysoką stabilnością radiochemiczną i nie zawiera toksycznych związków. Nanocząsteczki gromadzą się w tkance guza dzięki zwiększonej przenikalności.

Produkt NanoThea jest uniwersalny (do różnych odmian komórek rakowych), jednak startup skupia się na diagnostyce PET raka prostaty.

Nanotechnologia przeciwbakteryjna

NanoPure, kolejny warszawski startup produkuje nanocząsteczki srebra, miedzi, złota i platyny o działaniu przeciwbakteryjnym. Znalazły one zastosowanie w przemyśle oraz w środowisku akademickim.

Flagowym produktem przedsiębiorstwa są koloidalne nanocząsteczki srebra. Są one wytwarzane wytwarzany opatentowaną metodą fizyczną, która zapewnia wysoką precyzję, powtarzalność i stabilność koloidu.

Badania przeprowadzone przez Gdański Uniwersytet Medyczny potwierdzają wysoką skuteczność koloidu srebra NanoWave w blokowaniu metabolizmu komórkowego bakterii i innych mikroorganizmów.

Na bazie nanocząsteczek NanoWave powstają dodatki do detergentów, farb i tynków zapobiegające powstawaniu pleśni; hydrofobowe powłoki do impregnacji tekstyliów, zapobiegające plamom i zanieczyszczeniom; dodatki biobójcze i biostatyczne do tworzyw sztucznych i farb proszkowych, tusze dedykowane do drukowania obwodów mikroelektronicznych.

Innowacyjna ochrona materiałów

Neoxal Europe produkuje preparaty antystarzeniowe dedykowane do większości rodzajów powierzchni. Oprócz ochrony materiałów, produkty startupu podnoszą walory estetyczne oraz zwiększają ich właściwości użytkowe. Są one wykorzystywane zarówno przez klientów indywidualnych jak i w przemyśle.

Preparaty są tworzone na bazie nanocząstek diamentu, ceramiki, srebra i szkła. Tworzywo nośne składa się z wody lub alkoholu. Po ulotnieniu się wody, na zabezpieczonej powierzchni pozostaje uporządkowana nano- sieć chroniąca materiał.

Produkty można stosować do zabezpieczania powierzchni reflektorów samochodowych z poliwęglanu, elementów z tworzyw sztucznych, felg, drewna, kamienia czy też do tworzenia niewidzialnych wycieraczek samochodowych.

Nanotechnologia w budownictwie

Startup NanoFiber z Mińska Mazowieckiego skupił się na produktach opartych na nanowłóknach. Jednym z rozwiązań proponowanych przez przedsiębiorstwo są pręty kompozytowe żebrowane powstające z wysokiej jakości włókna węglowego, uzyskanego metodą pultruzji.

Nanowłókna węglowe charakteryzują się wytrzymałością podobną do najlepszej klasy stali, jednocześnie eliminując wady tradycyjnego materiału. Pręty zbrojeniowe z włókna węglowego są odporne na korozję i działanie substancji chemicznych oraz obniżają koszt transportu (za sprawą mniejszej masy).

Ponadto pręty produkowane przez NanoFiber nie przewodzą prądu elektrycznego, dzięki czemu mogą być stosowane w pobliżu pól elektrycznych oraz nie zakłócają działania pola magnetycznego, co ma duże znaczenie w szpitalach i zakładach przemysłowych.

Pręty oraz inne produkty startupy znalazły zastosowanie w przemyśle morskim, górnictwie, przy budowie dróg i mostów oraz w branży militarnej.

Izolacja termiczna w żelu

Firma Aerogels Poland Nanotechnology to producent innowacyjnych produktów opartych o izolacje termiczne wyprodukowane w procesie nanotechnologicznym. Spółka jest jedynym w Polsce przedstawicielem i dystrybutorem produktów amerykańskiej firmy Aspen Aerogels Inc.

Na bazie materiałów dostarczonych przez Aspen Aerogels Inc. polski startup produkuje materiały izolacyjne w postaci mat. Posiadają one współczynnik przenikania ciepła lambda wynoszący 0,014 W/mk. Maty są hydrofobowe i paroprzepuszczalne.

Oprócz tego, Aerogels Poland Nanotechnology posiada w swojej ofercie takie rozwiązania jak rury, osłony oraz profile izolowane za pomocą nanocząstek. Rozwiązania znalazły zastosowanie w branży budowlanej, wydobywczej, ciepłowniczej, paliwowo-energetycznej, petrochemicznej, militarnej oraz motoryzacyjnej.

Kropki kwantowe

Kropka kwantowa jest niewielki obszar przestrzeni ograniczony w trzech wymiarach barierami potencjału. Polski startup Nanoxo rewolucjonizuje badania w tym zakresie.
Nowatorska metoda syntezy tlenku cynku pozwoliła na wytworzenie kropek kwantowych charakteryzujących się długoterminową stabilnością, monodyspersyjnością oraz wysoką wydajnością kwantową.

Rozwiązanie może mieć duży wpływ na takie obszary jak:

  • Fotowoltaika – produkcja modułów fotowoltaicznych czy też czujników UV.
  • Kosmetologia – materiał bazowy dla kremów z filtrem UV oraz środków przeciwbakteryjnych.
  • Oczyszczanie ścieków – kropki stosowane jako katalizator lub kokatalizator w wielu procesach chemicznych, zarówno w skali laboratoryjnej, jak i przemysłowej.
  • Ochrona przed podrabianiem produktów – możliwość nanoszenia markerów w postaci przezroczystych, fluorescencyjnych farb, lakierów lub tuszów.

Dzięki badaniom prowadzonym przez Nanoxo, zakres zastosowań kropek kwantowych ciągle się rozszerza.

Technologia przyszłości

Mimo że nanotechnologia w naszym kraju dopiero się rozwija to jest to branża warta już setki milionów złotych. To tylko potwierdza jaki potencjał drzemie w nanocząsteczkach.

Nanotechnologię poznaliśmy na początku XXI wieku. Przez niespełna dwie dekady nauka ta zdążyła wpłynąć na większość sektorów przemysłu. Dzięki takim przedsięwzięciom jak wyżej wymienione, możemy być pewni, że najbliższe lata zagwarantują dynamiczny rozwój tej branży a wymierny wkład w to będą mieli polscy naukowcy i inżynierowie.