Nazwa projektu: NOMATEN CoRE

Finansowanie Projektu: Krajowy Plan Odbudowy i Zwiększania Odporności

Wartość projektu: 97 458 981,50 zł

Kwota dofinansowania: 69 785 150 zł

Okres realizacji Projektu: 1 stycznia 2024 – 31 grudnia 2025

Kierownik Projektu: prof. Łukasz Kurpaska

Opis Projektu:

Centrum Doskonałości NOMATEN to departament naukowy, który powstał w ramach NCBJ, dzięki współpracy między NCBJ, CEA (Francja), VTT (Finlandia), i przy wsparciu funduszy UE. Jego celem jest prowadzenie badań, a w ich wyniku uzyskanie nowych materiałów odpornych na wysokie temperatury, korozję i promieniowanie, które mogą być stosowane w przemyśle energetycznym i chemicznym. Ponadto Centrum Doskonałości NOMATEN zajmuje się również opracowywaniem nowych radiofarmaceutyków. NOMATEN jest ośrodkiem, który łączy społeczność badawczą, przemysł i instytucje publiczne. Zapewnia środowisko, w którym wielonarodowy, wielodyscyplinarny i wszechstronny zespół naukowców może prowadzić zaawansowane badania, prace innowacyjne i cieszyć się wolnością akademicką.

Narodowe Centrum Badań Jądrowych otrzymało dofinansowanie w wysokości 69 785 150 zł z Krajowego Planu Odbudowy na realizację projektu NOMATEN CoRE, wpisanego na Polską Mapę Infrastruktury Badawczej. Podstawowym celem projektu NOMATEN CoRE jest wsparcie działania Centrum Doskonałości NOMATEN, poprzez nabycie i uruchomienie unikalnej infrastruktury badawczej wyspecjalizowanej w modelowaniu, wytwarzaniu i badaniu materiałów narażonych na ekstremalne warunki pracy. Nowo utworzone cztery niezależne laboratoria uzupełnią istniejącą już infrastrukturą badawczą.

Środki KPO pozwolą na utworzenie:

• Laboratorium Analiz Strukturalnych, które składać się będzie z Pracowni Mikroskopii FTIR oraz Pracowni Analizy Cienkich Warstw,
• Laboratorium Analiz Funkcjonalnych składającego się z Pracowni Wieloskalowej Analizy Powierzchni oraz Pracowni Korozji Wysokotemperaturowej,
• Laboratorium Analizy Danych i Symulacji Komputerowych oraz
• Laboratorium Badań Przedklinicznych.

Zakupiony mikroskop FTIR (do spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera) pozwoli na kompleksową charakteryzację związków amorficznych posiadających wyjątkową odporność radiacyjną. Z kolei w Pracowni Analizy Cienkich Warstw zbudowane zostanie stanowisko badawcze składające się z zestawu urządzeń ALD, TDS i SIMS. Pozwoli to nie tylko na wytwarzania opracowanych warstw i powłok ochronnych (za pomocą metody ALD) ale również stworzy możliwość badania profilu rozkładu lekkich pierwiastków, zwłaszcza wodoru (H, O, Li) z atomową rozdzielczością (SIMS) co jest szczególnie istotne w rozwiązywaniu problemów związanych z odpadami jądrowymi.

Nowo zbudowana Pracownia Wieloskalowej Analizy Powierzchni skupiać się będzie na opracowywaniu nowych metodologii badawczych biomateriałów oraz precyzyjnym doborze warunków prowadzenia testów degradacji biomateriałów, pozwalając na odzwierciedlenie kompleksowych warunków w zależności od aplikacji. W konsekwencji, pozwoli to na zaproponowanie nowych regulacji testowania biomateriałów, co odpowie na aktualne potrzeby szerokiego środowiska ortopedów, bioinżynierów oraz przedsiębiorców opracowujących nowe biomateriały. Praktyczne wykorzystanie zaproponowanych rozwiązań może m.in. pozwolić na wydłużenie okresu użytkowania implantów.

Pozyskane środki z KPO pozwolą na zbudowanie w kraju pierwszego urządzenia do badania zjawiska korozji naprężeniowej naśladującego warunki pracy reaktora jądrowego (ciśnienie, temperatura, atmosfera korozyjna oraz naprężenie – wszystko jednocześnie). Znacząco wzmocni to pozycję NCBJ w zakresie testowania materiałów dla przemysłu jądrowego (szczególnie klasycznych reaktorów typu PWR) i pozwoli na szkolenie nowego pokolenia inżynierów jądrowych.

Laboratorium Badań Przedklinicznych wyposażone zostanie w nowoczesną aparaturę badawczą do analizy właściwości otrzymanych radioznaczników pod kątem ich zastosowań diagnostycznych i terapeutycznych. Jego istotnym elementem będzie proponowany w projekcie system SPECT-PET-CT do molekularnego obrazowania przyżyciowego (in vivo) małych zwierząt laboratoryjnych. Wykonywane badania dostarczają cennych informacji na temat farmakokinetyki i farmakodynamiki opracowanych radiofarmaceutyków, ich gromadzenia się w tkankach docelowych, dróg wydalania, a także organów potencjalnie zagrożonych toksycznością związku. Wyniki badań dynamicznych uzyskanych w obrazowaniu SPECT i / lub PET w powiązaniu z dokładną lokalizacją zmian na obrazie morfologicznym uzyskanym w technice tomografii komputerowej stanowią ważny element badań rozwojowych nad nowymi lekami, w szczególności nowoczesnymi radiofarmaceutykami do diagnostyki i terapii nowotworów.

Zakupione wyposażenie i zasoby komputerowe pozwolą na znaczące przyspieszenie symulacji numerycznych prowadzonych w NOMATEN CoE oraz nowych laboratoriach. Przygotowane zostaną wielopoziomowe zabezpieczenia danych przed nieuprawnionym dostępem. Wprowadzone rozwiązania informatyczne, wykorzystujące m.in. uczenie i inferencję AI bezpośrednio przyczynią się do np. szybszego wyszukiwania optymalnego składu chemicznego materiału, modelowania procesu nukleacji, czy poszukiwania nowego rodzaju radiofarmaceutyków poprzez modelowanie interakcji między różnego rodzaju cząsteczkami i opisu interakcji między biomolekułami a nieorganicznymi nanocząstkami.

Zakupione wyposażenie wzbogaci będący w dyspozycji NCBJ bogaty zestaw urządzeń badawczych, takich jak reaktor badawczy MARIA, zasoby badawcze Ośrodka Radioizotopów POLATOM, czy urządzenia znajdujące się w akredytowanym Laboratorium Badań Materiałowych. W ramach wspomnianego projektu Teaming, NOMATEN ma także dostęp do infrastruktury jego Partnerów: CEA (Francja) i VTT (Finlandia). Długoterminowe wsparcie finansowe personelu naukowego, technicznego i organizacyjnego, związane z projektem Teaming for Excellence i komplementarnym finansowaniem krajowym, stwarza unikalną sytuację synergii między inwestycjami infrastrukturalnymi, a niezbędnym dla ich sukcesu rozwojem zespołów badawczych i eksploatacyjnych. Agenda Badawcza Projektu NOMATEN CoRE obejmuje zarówno zagadnienia o fundamentalnym charakterze, jak też aspekty aplikacyjne (materiały odporne na wpływ środowiska i eksploatacji, ukierunkowane radiofarmaceutyki przygotowane do produkcji w OR POLATOM). Odzwierciedlone jest to w planowanym połączeniu wykorzystania gospodarczego (badania aplikacyjne, współpraca z przedsiębiorcami) jak i niegospodarczego (badania podstawowe). W ramach projektu przewidziane są także szerokie zakresy szkoleń.