Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk

ZESPÓŁ AUTORSKI
Rozwiązanie powstało dzięki pracy trzyosobowego zespołu naukowców z Zakładu Reakcji Jądrowych i Procesów Hydronowych IFJ PAN.

• dr Wiktor Parol (kierownik projektu)
• hab. Adam Kozela prof. IFJ PAN
• dr Paweł Kulessa

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wiązki hadronowe, takie jak wiązki protonów, są wytwarzane w akceleratorach cząstek, gdzie przy pomocy silnych pól elektrycznych rozpędza się naładowane cząstki do bardzo dużych energii. Takie wiązki znajdują zastosowanie zarówno w badaniach naukowych, jak i w medycynie – na przykład w terapii protonowej stosowanej w leczeniu nowotworów oraz w wybranych technologiach przemysłowych. Aby mogły być używane bezpiecznie i skutecznie, ich energia musi być znana z bardzo dużą dokładnością. W praktyce jednak już przy opuszczaniu akceleratora wiązka nie jest idealnym pakietem identycznych protonów. Zawiera naturalne rozmycie energii i czasu emisji cząstek. Dodatkowo energia cząstek może zmieniać się podczas ich transportu jonowodem od akceleratora do miejsca gdzie mają “działać” (pozycja pacjenta, stanowisko eksperymentu) w związku z oddziaływaniem z polami elektromagnetycznymi pochodzącymi z aparatury zlokalizowanej wzdłuż jonowodu lub zderzeniami z jego elementami. Dlatego obliczenie energii wyłącznie na podstawie parametrów akceleratora nie zawsze daje wystarczająco dokładny wynik. W wielu zastosowaniach konieczny jest bezpośredni, precyzyjny pomiar rzeczywistej energii wiązki tuż przed jej wykorzystaniem.
Opracowany wynalazek umożliwia szybki i precyzyjny pomiar energii wiązki hadronowej oraz określenie rozmycia tej energii, czyli zakresu energii poszczególnych cząstek tworzących wiązkę. Parametry te mają kluczowe znaczenie dla oceny jakości i stabilności wiązki. Szczególnie bezpośredni pomiar rozmycia wiązki jest wyjątkowo trudny i w praktyce rzadko wykonywany. Proponowana metoda pozwala wyznaczać oba te parametry w sposób szybki i powtarzalny, bez skomplikowanej aparatury pomiarowej. Dzięki temu możliwe staje się bieżące monitorowanie jakości wiązki w akceleratorach stosowanych w badaniach naukowych czy w radioterapii protonowej. W praktyce oznacza to większą kontrolę nad parametrami wiązki, możliwość szybkiej diagnostyki jej jakości oraz podniesienie bezpieczeństwa pacjentów i skuteczności ich leczenia.

ISTOTA WYNALAZKU
Energia wiązki to w istocie średnia energia kinetyczna cząstek w wiązce, a więc energia związana z ich ruchem. Znając energię protonu jesteśmy w stanie określić jego prędkość i odwrotnie.
Wyobraźmy sobie, że chcemy zmierzyć prędkość wagonów pociągu jadących po torze. Na trasie ustawiamy dwie stacje pomiarowe w pewnej odległości od siebie – pierwsza na początku toru, druga dalej. Każdy wagon przejeżdżający przez stację uruchamia impuls, który jest rejestrowany przez komputer. Różnica czasu, w jakim wagon minął pierwszą i drugą stację, pozwala wyznaczyć jego średnią prędkość na tym odcinku.
W przypadku wiązki protonowej działa to bardzo podobnie. Protony w akceleratorze poruszają się z prędkościami zaledwie rząd wielkości mniejszymi niż prędkość światła. Nasz system detekcyjny złożony jest z dwóch detektorów wsuwanych na linię wiązki w ustalonej od siebie odległości. Każdy detektor podłączony jest do zbierającego dane oscyloskopu. Gdy wiązka nie jest podawana to w obu kanałach na oscyloskopie sygnał zawiera tylko szum. W momencie, gdy przez detektory przejdzie pojedyncza cząstka z wiązki to w każdym z sygnałów pojawia się widoczny ponad szum impuls. Impulsy te są przesunięte względem siebie o czas w jakim cząstka leciała pomiędzy detektorem. W przypadku pojedynczej cząstki przesunięcie to znaleźć możemy regulując przesunięcie pozycji czasowej jednego z sygnałów aż zobaczymy że oba impulsy nałożą się na siebie. Otrzymując w ten sposób czas przelotu i znając odległość między detektorami wyznaczamy prędkość cząstki, a w konsekwencji jej energię kinetyczną.
W praktyce, gdy pracuje akcelerator mamy do czynienia z dużą liczbą protonów i nie jest oczywiste, który impuls z sygnału pierwszego odpowiada impulsowi z sygnału 2.Istotą naszej metody jest rozwiązanie tego problemu przez potraktowanie wiązki jako całości. Możemy zastosować takie założenie, ponieważ różnice prędkości między protonami w wiązce są znikome w stosunku do ich prędkości przez co nie wyprzedzają się one na odcinku pomiaru. Mamy więc nie pojedyncze wagony, ale cały skład jadący razem, a różne odległości pomiędzy wagonami tworzą unikalny wzorzec całego składu. Układ impulsów rejestracji wagonów przy przejeździe przez pierwszą i drugą stację powinny zachować właśnie taki sam lub bardzo zbliżony wzorzec.
Mierząc czas przelotu protonów w wiązce nie patrzymy na pojedynczy impuls, ale na całą strukturę czasową impulsów z pierwszego detektora jako wzorzec. Następnie przesuwamy ją w czasie tak długo aż pokryje się ona najlepiej z układem impulsów w drugim sygnale. Uzyskujemy w ten sposób uśredniony czas przelotu protonów. Operacja ta dodatkowo identyfikuje nam pary impulsów pozostawione w obu detektorach przez ten sam proton i pozwala wyznaczyć czasy przelotu indywidualnie dla każdego protonu znajdując wartości ich energii kinetycznej. Otrzymujemy rozkład zmierzonych energii, którego wartość średnia odpowiada energii wiązki, zaś jego wariancja określa rozmycie energetyczne wiązki.
Dzięki temu mechanizmowi można bardzo szybko i dokładnie zmierzyć energię wiązki protonowej oraz sprawdzić, jak bardzo różni się ona dla poszczególnych protonów. Pojedynczy pomiar wymaga zaledwie kilku-kilkunastu milisekund, by błąd statystyczny jakim jest obarczony wynik zredukować poniżej 2.5‰.
Tak wysoka precyzja natychmiastowego pomiaru energii z równoczesnym pomiarem rozmycia energii wiązki sprawia, że opracowana metoda posiada wysoki poziom nowości i wynalazczości i stanowi silną podstawę do komercjalizacji w sektorach: terapia protonowa (kontrola jakości), obrazowanie cząstek, fizyka jądrowa, przemysł akceleratorowy i B+R.

Publikacja:

Lepsza terapia nowotworów. Eureka – odkrywamy polskie wynalazki

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Materiałów Polimerowych
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Warszawski Instytut Technologiczny
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Lotnictwa
Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej Blachownia

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr inż. Krzysztof Bajer - Lider zespołu
• dr inż. Volodymyr Krasinskyi
• dr hab. Rafał Malinowski
• dr Aneta Raszkowska-Kaczor
• dr Daniel Kaczor
• mgr inż. Oksana Krasińska

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek dotyczy zagospodarowania i wytwarzania odpadów pochodzących z farm wiatrowych, których utylizacja obecnie jest dużym problemem i wyzwaniem. Pomysł polega na wymieszaniu zmielonych odpadów łopat z wiatraków z masowo wykorzystywanymi tworzywami sztucznymi, także pochodzącymi z recyklingu, takimi jak ABS czy PS. W zgłoszeniu patentowym opisano proces otrzymywania materiału, kompozytu o nowej recepturze i poprzez odpowiednią jego modyfikację i przetworzenie uzyskanie materiału w postaci granulatu zawierającego nawet do 60% odpadowego napełnienia. Dzięki zastosowaniu masowo stosowanych tworzyw wynalazek pozwoli na zagospodarowanie odpadów na masową skalę. W przypadku uruchomienia produkcji wyrobów z opracowanego granulatu w postaci płyt czy profili konstrukcyjnych w skali przemysłowej o globalnej wydajności 1000t/miesiąc możemy tym sposobem zutylizować prawie 20% szacowanych odpadów z łopat w całej Europie. Zastosowanie odpadów łopat jako napełniacza tworzyw sztucznych ma jeszcze jedną zaletę - odpad ten w tej postaci staje się podatny na dalszy recykling mechaniczny i można go wykorzystać ponownie.

ISTOTA WYNALAZKU
Energia wiatrowa jest czystym, odnawialnym, niewyczerpalnym i wydajnym źródłem energii. Lecz wraz z szybkim jej rozwojem rośnie problem utylizacji turbin, w szczególności łopat turbin wiatrowych. Okres użytkowania turbiny wynosi obecnie 20-25 lat i po tym okresie łopaty są wycofywane z eksploatacji, co może doprowadzić do sytuacji, że w ciągu kilku najbliższych lat może znaleźć się na rynku europejskim ponad 40 tys. ton zużytych łopat. Obecnie łopaty turbin wiatrowych są wykonane z żywic, które są trudne do recyklingu, nie można ich ponownie stopić ani ponownie uformować. Obecne metody ich utylizacji to składowanie na wolnym powietrzu, na składowiskach, zakopywanie lub spalanie. Metody te jednak uniemożliwiają racjonalne ponowne wykorzystanie zasobów i powodują zanieczyszczenie środowiska. Najlepszym sposobem radzenia sobie ze zużytymi śmigłami jest ich recykling i ponowne użycie, dzięki czemu energia wiatrowa może stać się prawdziwą „czystą energią”. Wynalazek dotyczy pierwszego na świecie i w Polsce bezpośredniego wykorzystania rozdrobnionych odpadów łopat wiatraków jako napełniacza do tworzyw sztucznych w skali technicznej w celu uzyskania materiału do produkcji płyt i profili dla przemysłu budowlanego i ogrodniczego. Opracowane w ramach badań kompozyty, zawierające nawet do 60% odpadów z łopat, nadają się na wyroby konstrukcyjne i mogą być z powodzeniem wykorzystane do produkcji płyt reklamowych, jako półki i regały oraz palety w branży logistycznej, a w postaci profili do budowania lekkich konstrukcji typu wiaty, szklarnie, stoiska targowe czy zadaszenia tarasowe. Wyprodukowane wyroby, po ich eksploatacji nadają się do dalszego recyklingu. Dzięki wynalazkowi odpad obecnie niezagospodarowany na dużą skalę staje się surowcem do materiałów recyklingowalnych, co jest w pełni zgodne z polityką obiegu zamkniętego obowiązującego w Polsce i UE.

Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Inżynierii Mechanicznej

ZESPÓŁ AUTORSKI

• mgr inż. Zdzislaw Wałęga – kierownik zespołu
• Łukasz Owczarz
• Amadeusz Korona
• Igor Wachowiak
• Jędrzej Marcinkiewicz

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek umożliwia kompleksową rehabilitację kończyny górnej - obejmującą , nadgarstek oraz palce. Urządzenie pozwala w sposób bezpieczny i precyzyjny prowadzić ćwiczenia zgięcia i wyprostu, a także ruchy funkcjonalne dłoni.
Dzięki regulacji kąta i prędkości ruchu terapia może być indywidualnie dopasowana do stanu pacjenta. Wbudowany system zapisu i transmisji danych umożliwia zdalne monitorowanie postępów przez lekarza lub fizjoterapeutę.
Orteza zwiększa skuteczność rehabilitacji, skraca czas powrotu do sprawności i umożliwia prowadzenie terapii również w warunkach domowych.

ISTOTA WYNALAZKU
Przedmiotem wynalazku jest wielofunkcyjna orteza przeznaczona do rehabilitacji kończyny górnej, umożliwiająca prowadzenie kontrolowanego ruchu w obrębie stawu łokciowego, nadgarstka oraz palców. Urządzenie znajduje zastosowanie w rehabilitacji pacjentów po urazach, operacjach ortopedycznych, udarach oraz w przebiegu schorzeń neurologicznych i zwyrodnieniowych.
W odróżnieniu od klasycznych ortez stabilizujących pojedynczy staw, opracowane rozwiązanie stanowi aktywny system mechatroniczny, który może wspomagać lub całkowicie wymuszać ruch w kilku segmentach kończyny jednocześnie lub niezależnie. System umożliwia:

• precyzyjne ustawienie zakresu kątowego ruchu dla nadgarstka oraz palców,
• regulację prędkości wykonywanego ruchu,
• zaprogramowanie liczby cykli oraz czasu trwania terapii,
• pracę w trybie biernym, wspomaganym lub cyklicznym.

Uniwersytet Jagielloński

ZESPÓŁ AUTORSKI
Zakład Biologii Komórki, Wydział Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii, Uniwersytet Jagielloński

• dr Sylwia Bobis-Wozowicz – Lider zespołu badawczego
• dr Milena Paw
• dr hab. Paweł Ferdek
• dr Marcin Piejko
• dr Dawid Wnuk
• Agnieszka Kusiak
• Jacek Litewka
• Kinga Stopa

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek dotyczy nowej technologii otrzymywania specjalnych nano-pęcherzyków biologicznych wytwarzanych przez komórki macierzyste hodowane w warunkach obniżonego stężenia tlenu. Pęcherzyki te zawierają naturalne cząsteczki, które hamują włóknienie narządów i mogą wspierać ich regenerację.
Zwłóknienie, zwane też fibrozą, to patologiczny proces prowadzący do usztywnienia tkanek i upośledzenia ich funkcjonowania. Może dotyczyć różnych narządów, między innymi serca, płuc, wątroby czy trzustki, co stanowi poważny problem medyczny i społeczno-ekonomiczny. Opracowany wynalazek otwiera drogę do rozwoju terapii nowej generacji, która skutecznie hamuje postęp choroby i wspomaga prawidłową pracę narządów. Dzięki temu rozwiązanie ma potencjał, aby w przyszłości znacząco poprawić skuteczność leczenia chorób związanych ze zwłóknieniem i przyczynić się do rozwoju nowoczesnej medycyny regeneracyjnej.

ISTOTA WYNALAZKU
Zwłóknienie (zwane również fibroza) to proces patologiczny, w którym w wyniku przewlekłego stanu zapalnego dochodzi do nadmiernego odkładania białek usztywniających strukturę tkanki. Prowadzi to do powstawania blizn, utraty elastyczności narządów i stopniowego pogarszania ich funkcji. Choroby o podłożu zwłóknieniowym mogą dotyczyć wielu organów, m.in. serca, płuc, trzustki czy wątroby i odpowiadają nawet za ok. 35% wszystkich zgonów na świecie. Mimo ogromnej skali problemu, współczesna medycyna nie dysponuje skutecznym leczeniem, które mogłoby zatrzymać lub odwrócić proces zwłóknienia. Zespół naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego opracował innowacyjny sposób otrzymywania pęcherzyków zewnątrzkomórkowych (ang. extracellular vesicles; EVs) pochodzących z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (ang. induced pluripotent stem cells; iPSC), hodowanych w warunkach obniżonego stężenia tlenu (hipoksji), o silnych właściwościach przeciwzwłóknieniowych.
EVs to bardzo małe (w skali nanometrów), naturalne struktury, które komórki wykorzystują do przekazywania sobie informacji. Pęcherzyki te zawierają różne bioaktywne cząsteczki i mogą wnikać do innych komórek, wpływając na ich funkcjonowanie. Ze względu na korzystne cechy takie jak: niewielkie rozmiary, biokompatybilność i biofunkcjonalność, EVs zyskują coraz większą popularność jako terapeutyki nowej generacji..
Badania zespołu twórców wynalazku wykazały, że EVs otrzymywane według opracowanej metody zawierają czynniki o silnym działaniu przeciw-zwłóknieniowym. W testach laboratoryjnych zaobserwowano wyraźne zmniejszenie oznak zwłóknienia, w modelach zwłóknienia serca, płuc, trzustki i wątroby. Korzystne efekty innowacyjnej terapii uzyskano również w żywym organizmie - w mysim modelu zwłóknienia serca. Podanie EVs istotnie ograniczyło rozwój patologicznych zmian w sercu..
Opracowana technologia może stać się podstawą nowej generacji terapii opartych na naturalnych cząsteczkach biologicznych. W przeciwieństwie do wielu obecnych metod leczenia, rozwiązanie to ma potencjał nie tylko spowalniać rozwój choroby, ale także wspierać regenerację tkanek. Obecnie prowadzone są dalsze badania, które mają na celu potwierdzenie skuteczności tej technologii w kolejnych modelach zwierzęcych zwłóknienia płuc i wątroby..
Wyniki badań zostały zgłoszone do ochrony patentowej w Urzędzie Patentowym RP (zgłoszenie patentowe nr P.443827 z dnia 18.02.2023 r.), a także kolejno w procedurze międznarodowej PCT (nr PCT/PL2024/050013 z dnia 19.02.2024 r.) oraz w Europie (nr EP 24718302.3 z dnia 18.09.2025 r.). Zostały one także opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym BMC Medicine (doi: 10.1186/s12916-023-03117-w.).

Publikacja:

Eureka – odkrywamy polskie wynalazki

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr inż. Andrzej Lewicki

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek UPP dotyczy innowacyjnej metody redukcji siarkowodoru w biogazie. Biogaz, jako odnawialne źródło energii, powstaje w wyniku rozkładu materii organicznej, a jego powstawaniu, obok metanu który jest energetycznym składnikiem tego paliwa, może towarzyszyć powstawanie siarkowodoru. Jest to gaz silnie odorogenny oraz korozyjny. Wydzielony do środowiska powoduje znaczące odczucia zapachowe (zapach zgniłych jaj), natomiast spalany w kogeneratorach i kotłach przyczynia się do silnej korozji i pogorszenia parametrów oleju silnikowego. Aby zapobiec jego powstawaniu biogazownie stosują szereg różnego rodzaju zabiegów jak dodatek żelaza do komór fermentacyjnych celem związania siarczków w pulpie albo przepuszczanie surowego, zanieczyszczonego biogazu przez węgiel aktywny celem wychwycenia siarkowodoru. Wynalazek bazuje na wtłaczaniu do fermentującej pulpy małych ilości drobno pęcherzykowego powietrza celem zablokowania możliwości powstawania siarkowodoru. Technologia jest tańsza w instalacji i użytkowaniu oraz cechuje się wyższą skutecznością niż dotychczas stosowane rynkowo rozwiązania.

ISTOTA WYNALAZKU
Biogaz jest jednym z bardziej obiecujących źródeł odnawialnej energii i odgrywa coraz większą rolę w transformacji energetycznej. Jego znaczenie wynika zarówno z aspektów środowiskowych, jak i gospodarczych. Produkcja biogazu pozwala bowiem na efektywne zagospodarowanie odpadów organicznych, takich jak resztki roślinne, odpady spożywcze, gnojowica czy osady ściekowe. W procesie fermentacji beztlenowej materia ta zostaje przekształcona w paliwo gazowe, którego głównym składnikiem jest metan – nośnik energii o wysokiej wartości opałowej. Dzięki temu biogaz wpisuje się w ideę gospodarki o obiegu zamkniętym, ograniczając emisję gazów cieplarnianych oraz ilość składowanych odpadów.
Wszechstronność biogazu sprawia, że może on być wykorzystywany na wiele sposobów. Najprostszą formą zagospodarowania jest jego bezpośrednie spalanie w kotle grzewczym w celu produkcji ciepła. Znacznie bardziej efektywnym rozwiązaniem jest zastosowanie silników kogeneracyjnych, w których jednocześnie wytwarzana jest energia elektryczna i cieplna. Taka skojarzona produkcja energii pozwala na maksymalne wykorzystanie potencjału paliwa. Co więcej, biogaz może zostać poddany procesowi oczyszczania i uszlachetniania do jakości gazu ziemnego (biometanu), a następnie zatłoczony do sieci gazowej. Alternatywnie może stanowić paliwo transportowe w postaci bioCNG lub bioLNG, przyczyniając się do dekarbonizacji sektora transportu.
Z racji biologicznego charakteru produkcji tego biopaliwa, oprócz metanu powstają jednak również niepożądane domieszki gazowe, takie jak siarkowodór czy amoniak. Szczególnie problematyczny jest siarkowodór – gaz silnie odorogenny, toksyczny i korozyjny. Jego obecność powoduje przyspieszone zużycie instalacji technologicznych, silników i elementów infrastruktury, a także generuje dodatkowe koszty związane z koniecznością oczyszczania biogazu.
Istotą prezentowanego wynalazku jest ingerencja w sam proces fermentacji w taki sposób, aby uniemożliwić powstawanie siarkowodoru już na etapie jego tworzenia, zamiast usuwać go dopiero z gotowego biogazu. Rozwiązanie polega na wprowadzeniu do fermentującej pulpy specjalnych dyfuzorów, przez które podawane jest powietrze w postaci mikropęcherzyków. Kluczowa jest tu precyzyjna kontrola ilości tlenu, tak aby nie zakłócić procesu metanogenezy, a jednocześnie wpłynąć na przemiany związków siarki.
Mechanizm działania wynalazku opiera się na dwóch efektach. Pierwszym jest zmiana potencjału redox środowiska fermentacji, czyli jego właściwości utleniająco-redukcyjnych. W takich warunkach zahamowana zostaje redukcja siarczanów do siarczków, a więc proces prowadzący do powstawania siarkowodoru. Drugim efektem jest stymulacja rozwoju naturalnie występujących w pulpie mikroorganizmów z grupy SOB (Sulfur Oxidizing Bacteria), które utleniają siarczki do postaci krystalicznej siarki. Siarka ta pozostaje w pulpie pofermentacyjnej i nie jest emitowana w postaci gazowej.
Technologia ta przyczynia się do ograniczenia uciążliwości zapachowej instalacji biogazowych, przy ewentualnych wyciekach gazu oraz zwiększenia trwałości urządzeń. Dodatkowo poprawia ekonomikę procesu poprzez eliminację konieczności stosowania kosztownych metod chemicznego wiązania siarkowodoru, takich jak dozowanie soli żelaza, czy wykorzystania drogich filtrów z węgla aktywnego. W rezultacie rozwiązanie to stanowi innowacyjne, efektywne i przyjazne środowisku podejście do produkcji czystego biogazu o wysokiej jakości energetycznej.

Publikacja:

XIII EDYCJA KONKURSU EUREKA! DGP. Redukcja szkodliwego gazu w biogazowniach

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

ZESPÓŁ AUTORSKI

• prof. UPP, dr hab. Roman Marecik - Kierownik zespołu
• prof. UPP, dr hab. Wojciech Białas
• prof. dr hab. Katarzyna Czaczyk, prof. UPP
• dr hab.Anna Sip, mgr inż. Agnieszka Wita
• mgr inż. Anna Dobrowolska
• mgr inż. Katarzyna Zarobkiewicz
• mgr inż. Michał Słodziński

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wdrożenie dwóch nawozowych produktów mikrobiologicznych, opartych na wynalazku UPP, niesie ze sobą istotne korzyści zarówno o charakterze ekonomicznym, jak i środowiskowym. Stanowi ono efektywne narzędzie w ochronie roślin uprawnych przed chorobami wywoływanymi przez fitopatogeniczne grzyby, które powodują znaczne straty w produkcji roślinnej. Jednocześnie mikroorganizmy obecne w preparacie zwiększają dostępność składników pokarmowych zgromadzonych w glebie dla roślin. W efekcie możliwe jest ograniczenie, a w niektórych przypadkach całkowite wyeliminowanie, stosowania chemicznych środków ochrony roślin oraz redukcja dawek nawozów mineralnych. Przyczynia się to do zmniejszenia presji na środowisko naturalne oraz sprzyja wytwarzaniu zdrowej, bezpiecznej żywności pozbawionej pozostałości substancji chemicznych.

ISTOTA WYNALAZKU
Wzrost wydajności produkcji roślinnej osiągany na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci możliwy był dzięki wprowadzeniu do praktyki rolniczej nawozów sztucznych i chemicznych środków ochronnych roślin. Jednakże, ich masowe stosowanie stanowi zagrożenie dla środowiska, bioróżnorodności roślin i zwierząt, a także nie pozostaje bez wpływu na zdrowie konsumentów tak produkowanej żywności. Problemy te dostrzega Unia Europejska, dążąc do wprowadzenia zasad Europejskiego Zielonego Ładu, których celem jest ograniczenie, a docelowo wyeliminowanie, chemicznych środków ochrony roślin.
W ramach UPP przeprowadzono badania mające na celu pozyskanie szczepów mikroorganizmów o potencjale aplikacyjnym w biopreparatach dla rolnictwa. Za pośrednictwem nowoczesnych technik mikrobiologicznych, z różnych źródeł m.in. gleby, ryzosfery, ściółki leśnej, kompostu wyizolowano ponad 2 tys. szczepów mikroorganizmów, które następnie poddano analizie przesiewowej pozwalającej na wyselekcjonowanie tych, charakteryzujących się zdolnością do hamowania wzrostu wybranych grzybów wskaźnikowych będących patogenami rośli uprawnych m.in. Fusarium (F. culmorum, F. poae, F. avenaceum, F. oxysporum, F. proliferatum, F. equesti), Botrytis cinerea, Rhizoctonia cerealis, Alternaria brassicicola, Sclerotinia sclerotiorum, Cercospora beticola, Phoma lingam. Dodatkowo, wyizolowane szczepy przebadano także pod względem ich potencjału do transformacji występujących w glebie, nieprzyswajalnych dla roślin form fosforu, potasu i cynku w formy dostępne biologicznie. Takie właściwości mikroorganizmów pozwalają na lepsze zaopatrzenie roślin w składniki pokarmowe, zwiększając plon i ograniczając jednocześnie ilość stosowanych nawozów mineralnych.
W efekcie przeprowadzonych prac pozyskano wiele szczepów o korzystnych właściwościach, które poddano identyfikacji gatunkowej. Spośród wszystkich pozyskanych izolatów najatrakcyjniejszym, najsilniej ograniczającym wzrost większości grzybów (nawet w 100%), także zdolnym do solubilizacji fosforu, potasu i cynku, okazał się szczep bakterii Bacillus velezensis KT27. Badania chromatograficzne (HPLC- High Pressure Liquid Chromatography) potwierdziły obecność metabolitów produkowanych przez bakterie tego szczepu (fengicyna, sufaktyna, iturina), odpowiedzialnych za antagonistyczne działanie w stosunku do patogennych grzybów. Koniecznym było także przeprowadzenie optymalizacji składu podłoża hodowlanego oraz warunków hodowli B. velezenzis KT27 w bioreaktorach, pozwalające na uzyskanie maksymalnej liczebności komórek przy jednoczesnym zachowaniu aktywności biologicznej biopreparatu. Badania laboratoryjne potwierdzono w warunkach polowych.
Istotę wynalazku stanowi sposób pozyskiwania i modyfikacji szczepu B. velezenzis KT27, który to szczep jest zdeponowany w Polskiej Kolekcji Mikroorganizmów we Wrocławiu. Na bazie przedmiotowego szczepu przedsiębiorca wdrożył dwa biopreparaty mikrobiologiczne charakteryzujące się zdolnością do zwalczania groźnych patogenów roślin uprawnych oraz zwiększające dostępność dla roślin składników odżywczych. Zastosowanie przedmiotowych produktów w uprawie buraka cukrowego umożliwiło także skuteczne przeciwdziałanie chorobie (chwościk buraka) powodowanej przez grzyby z rodzaju Cescospora beticola. Skuteczność biopreparatu opartego na wynalazku UPP była w tym przypadku porównywalna w stosunku do tradycyjnie stosowanych chemicznych środków grzybobójczych.

Politechnika Śląska

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Wojciech Wolański – lider projektu
• Paweł Wawrzała
• Barbara Grzyb
• Kamil Joszko
• Beata Pituła

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Dzięki temu wynalazkowi (Urządzenie jezdne dla osób niepełnosprawnych) można znacznie ułatwić codzienną opiekę, transport i rehabilitację osób z niepełnosprawnością ruchową. Urządzenie umożliwia podniesienie komfortu życia zarówno osób niepełnosprawnych, jak i ich opiekunów.

ISTOTA WYNALAZKU
Głównym problemem, z którym mierzą się osoby z niepełnosprawnością ruchową oraz ich opiekunowie, jest konieczność uciążliwego i często bolesnego przenoszenia pacjenta między łóżkiem a wózkiem inwalidzkim. Prezentowany wynalazek rozwiązuje ten problem, łącząc cechy komfortowego wózka transportowego oraz mobilnego łóżka w jednym urządzeniu.
Sercem wynalazku jest specjalna, dwuczęściowa rama (górna i dolna) połączona układem ruchomych cięgien, który działa jak precyzyjny mechanizm podnośnikowy. Dzięki temu konstrukcja jest niezwykle funkcjonalna:

• Płynna zmiana pozycji: Za pomocą prostych w obsłudze dźwigni i wspomagających sprężyn gazowych; opiekun może w kilka sekund zmienić postać urządzenia, które z klasycznego wózka do siedzenia (z oparciem i podnóżkiem) staje się całkowicie płaską leżanką
• Regulacja wysokości: Urządzenie pozwala na podnoszenie i opuszczanie całego leża. Jest to kluczowe, ponieważ można zrównać jego wysokość z domowym łóżkiem pacjenta, co pozwala na „przesunięcie” osoby niepełnosprawnej zamiast jej podnoszenia.
• Pozycje specjalistyczne: Konstrukcja umożliwia ustawienie tzw. pozycji Trendelenburga (głowa niżej niż nogi) lub anty-Trendelenburga, co jest niezbędne w profesjonalnej rehabilitacji i opiece poszpitalnej.

Publikacja:

Leżanka dla osób niepełnosprawnych. Eureka – odkrywamy polskie wynalazki

Uniwersytet Zielonogórski

ZESPÓŁ AUTORSKI

• mgr inż. Zdzisław Wałęga - Kierownik projektu
• Lukasz Owczarz
• Amadeusz Korona
• Daniel Fraszczyk
• Kamil Chlebuś

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek umożliwia produkcję wodoru bezpośrednio w miejscu jego wykorzystania - np. w gospodarstwie domowym. Oznacza to możliwość wytwarzania własnego paliwa energetycznego bez konieczności jego transportu i zakupu z zewnątrz.
System pozwala zamieniać energię elektryczną (np. z instalacji fotowoltaicznej) w wodór, który może być magazynowany i wykorzystany później do produkcji prądu lub ciepła.
Dzięki temu możliwe jest:

• zwiększenie niezależności energetycznej domu,
• magazynowanie nadwyżek energii,
• obniżenie kosztów energii w dłuższej perspektywie,
• ograniczenie emisji zanieczyszczeń.

ISTOTA WYNALAZKU
Przedmiotem wynalazku jest zintegrowany system do wytwarzania wodoru przeznaczony w szczególności do zastosowań w gospodarstwach domowych. Rozwiązanie umożliwia produkcję wodoru w miejscu jego wykorzystania, w sposób kontrolowany, bezpieczny i dostosowany do bieżącego zapotrzebowania użytkownika.
System składa się z części wytwórczej oraz rozbudowanego układu zabezpieczającego. Część wytwórcza obejmuje szczelny zbiornik z elektrolitem oraz moduł generatorów do elektrolizy, połączonych równolegle i zasilanych prądem z inwertorowego źródła zasilania. W generatorach zastosowano zestawy płyt ze stali 316Ti, odizolowanych uszczelkami, co umożliwia efektywny i stabilny proces wytwarzania wodoru. Konstrukcja modułowa pozwala na zwiększenie wydajności poprzez równoległe łączenie segmentów.
Proces produkcji wodoru odbywa się w kontrolowanych warunkach, a parametry pracy - takie jak ciśnienie - monitorowane są za pomocą manometrów, presostatów oraz zaworów bezpieczeństwa. System może osiągać wydajność rzędu kilku litrów wodoru na minutę, co pozwala na praktyczne zastosowania energetyczne w małej skali.
Istotnym elementem wynalazku jest wielostopniowy system zabezpieczeń. Obejmuje on filtry dekompresyjne mokre i suche, zawory zwrotne, zawory bezpieczeństwa, bezpieczniki gazowe kierunkowe oraz elementy tłumiące zapłon wsteczny (flashback). Zastosowanie filtrów wodnych, alkoholu izopropylowego oraz wełny miedzianej pozwala ograniczyć ryzyko cofnięcia płomienia i stabilizować przepływ gazu.
Tak zaprojektowany układ zwiększa poziom bezpieczeństwa użytkowania wodoru w warunkach domowych, co stanowi kluczowy element innowacyjności rozwiązania.
Wytworzony wodór może być wykorzystywany do produkcji energii elektrycznej i ciepła - np. w ogniwach paliwowych, generatorach prądu lub systemach grzewczych. System może również pełnić funkcję źródła energii awaryjnej. Główną ideą wynalazku jest umożliwienie użytkownikowi wytwarzania czystego paliwa na miejscu, bez konieczności transportu i magazynowania dużych ilości gazu poza miejscem wykorzystania. Rozwiązanie wspiera rozwój energetyki rozproszonej oraz zwiększa niezależność energetyczną gospodarstw domowych.

Publikacja:

Przydomowe, ekologiczne wytwórnie wodoru. Eureka – odkrywamy polskie wynalazki

Damska kamizelka dla użytkowniczek o rozmiarze biustu - miseczka AA, A, B, C;
Damska kamizelka dla użytkowniczek o rozmiarze biustu - miseczka D, E, F, G, H;
Biustonosz dla użytkowniczek o rozmiarze biustu - miseczka AA, A, B, C;
Biustonosz dla użytkowniczek o rozmiarze biustu - miseczka D, E, F, G, H;
Segmentowy, kompatybilny system zindywidualizowanej damskiej wielofunkcyjnej kamizelki balistycznej;
Sposób formowania wkładów balistycznych do damskiej kamizelki balistycznej

Instytut Technologii Bezpieczeństwa "MORATEX"
Przedsiębiorstwo Sprzętu Obronnego MASKPOL SA
Akademia Sztuk Pięknych im. Władysława Strzemińskiego w Łodzi
Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
"MOTEX" Włodzimierz Motyka i Wspólnicy Spółka Jawna

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Agnieszka Kucharska - Jastrząbek - kierownik zespołu
• Małgorzata Kudlińska
• Małgorzata Woźniakowska
• Magdalena Olejnik
• Paulina Dmowska-Jasek
• Marzena Fejdyś
• Renata Garus
• Dorota Pieniążek
• Rafał Dobruchowski
• Dorota Salska
• Piotr Suchocki
• Iga Kobylarczyk

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Opracowana, damska, wielofunkcyjna kamizelka balistyczna składa się z podsystemów zaprojektowanych na podstawie przeprowadzonych pomiarów antropometrycznych ciała funkcjonariuszek policji (przy użyciu skanera 3D). Poza podstawową ochroną balistyczną (kulo- i odłamkoodporność) przedmiotowa kamizelka jest również wyposażona w dodatkową (opcjonalną) wkładkę zapewniająca ochronę przed bronią białą (igło-, szpikulco- i ostrzoodporną). Dodatkowo, do wielofunkcyjnej kamizelki damskiej został opracowany kompatybilny biustonosz zwiększający komfort użytkowania i stopień dopasowania kamizelki do ciała.
Dzięki anatomicznemu dopasowaniu do ciała kobiety, opracowane wkłady balistyczne minimalizują ryzyko wystąpienia urazów wewnętrznych i poprawiają komfort oraz ergonomię użytkowania, co zostało zweryfikowane podczas badań prowadzonych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych (testy laboratoryjne) oraz zwalidowane w warunkach rzeczywistych. Opracowane rozwiązanie stanowi pierwszą w Polsce i nieliczną w Europie damską wielofunkcyjną kamizelkę balistyczną wraz z kompatybilnym biustonoszem dostosowanym do kształtu kobiecego ciała, która została zaprojektowana z uwzględnieniem zasad design thinking.
Zaprojektowana, damska, wielofunkcyjna kamizelka balistyczna pod względem funkcjonalnym stanowi jednolity zestaw wyposażenia, umożliwiający funkcjonariuszce realizację zadań w bardzo zróżnicowanych warunkach operacyjnych. System jest komplementarny i modułowy – co oznacza, że jego poszczególne elementy wzajemnie się uzupełniają oraz uwzględnia możliwość łączenia w dowolną konfigurację.
Opracowany system stanowi nowatorskie podejście do projektowania osłon osobistych uwzględniających fizjologię ciała kobiety, co stanowi nowy wyrób wygenerowany potrzebą zachowania bezpieczeństwa oraz współzależnej ergonomii w czasie użytkowania damskich osłony tułowia.
System jest nowością w ujęciu ideowym, konstrukcyjnym i materiałowym oraz funkcjonalnym: w zakresie pełnej ochrony przed działaniem czynników ryzyka (wynikających z prowadzonych działań), której poziom oraz synergia przewyższa rozwiązania obecne na rynku dedykowane dla kobiet oraz zapewnia wymaganą ergonomię, co stanowi innowację produktową w skali globalnej. Zwiększenie bezpieczeństwa użytkowniczek poprzez zastosowanie zindywidualizowanych osłon osobistych przekłada się też pośrednio na zwiększenia bezpieczeństwa społeczeństwa.
Wkład balistyczny wytworzony na bazie przedmiotowej technologii, stanowiący główny element zaprojektowanej damskiej, wielofunkcyjnej kamizelki balistycznej, zapewnia ochronę użytkowniczki na poziomie:
- kuloodporność w klasie K2 wg PN-V-87000:2011,
- odłamkoodporność w klasie O3 wg PN-V-87000:2011;
Istnieje możliwość doposażenia ww. podstawowego, profilowanego wkładu balistycznego w dodatkową wkładkę igło-, szpikulco- i ostrzoodporną zapewniającą dodatkową ochronę.
Opracowana technologia formowania kulo- i odłamkoodpornych wkładów balistycznych, stanowiących główny element damskiej kamizelki balistycznej, zwiększa bezpieczeństwo funkcjonariuszek policji podczas użytkowania w warunkach operacyjnych (w chwili obecnej funkcjonariuszki stosują kamizelki męskie lub typu "unisex").

ISTOTA WYNALAZKU
Istotą wynalazku było opracowanie sposobu formowania miękkich wkładów balistycznych (kuloodporność w klasie K2 wg. PN-V 87000:2011, odłamkoodporność w klasie O3 wg. PN-V 87000:2011), zapewniających jak najlepsze dopasowanie do anatomicznych kształtów sylwetki kobiecej. W tym celu opracowano technologię formowania wkładów balistycznych wykonanych na bazie włókien UHMWPE, dedykowanych dla funkcjonariuszek z małym, średnim lub dużym biustem.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania profilowanych wkładów balistycznych do damskiej kamizelki balistycznej z wykorzystaniem technologii formowania termiczno-ciśnieniowego. Sposób ten polega na trwałym nadaniu kształtu pakietowi stanowiącemu nałożone na siebie arkusze wyrobów z włókien polietylenowych (UHMWPE) dedykowanych do balistyki miękkiej.
Sposób wytwarzania profilowanych wkładów balistycznych do damskiej kamizelki balistycznej polega na tym, że profilowany, miękki wkład balistyczny przedni kształtowany jest w procesie formowania termiczno-ciśnieniowego arkuszy wyrobu polietylenowego (UHMWPE) w formach odwzorowujących fizjologię ciała kobiety. Formę prasowalniczą z umieszczonym wewnątrz pakietem balistycznym wprowadza się pomiędzy półki prasy hydraulicznej, gdzie następuje formowanie termiczno-ciśnieniowe przy określonych warunkach technologicznych. Po osiągnięciu wymaganego czasu profilowany wkład wyjmuje się z formy i umieszcza się w osłonie hydrofobowej. Jako arkusze stosuje się wyroby włókiennicze wykonane z polietylenu UHMWPE dedykowane do balistyki miękkiej.
Korzyścią tego wynalazku jest to, że zastosowane parametry formowania termiczno-ciśnieniowego pakietu balistycznego, stanowiącego ułożone na sobie arkusze UHMWPE umożliwiają nadanie trwałego kształtu o profilu uwzględniającym anatomiczną budowę kobiety, jednocześnie zachowując parametry wyjściowe miękkiego wkładu balistycznego.
Umowa nr POIR.04.01.04-00-0085/18-00 z 29 stycznia 2019 realizowana w ramach IV Osi POIR 2014-2020; Działanie 4.1 Badania naukowe i prace rozwojowe, Poddziałania 4.1.4 Projekty aplikacyjne.

Politechnika Śląska

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Marek Szindler – lider projektu
• Magdalena Szindler
• Krzysztof Lukaszkowicz

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek dotyczy nowego typu cienkowarstwowego, lekkiego i elastycznego ogniwa słonecznego wykonanego z krzemu, które można wytwarzać w w niższej temperaturze i przy mniejszym zużyciu materiałów niż tradycyjne panele fotowoltaiczne. Technologia pozwala produkować takie ogniwa na szkle, folii polimerowej lub metalowej, co znacząco poszerza zakres ich zastosowań.
Dzięki wynalazkowi można osiągnąć:

• Obniżenie kosztów produkcji – poprzez mniejsze zużycie krzemu oraz zastosowanie technologii osadzania warstw w niższej temperaturze.
• Możliwość produkcji w kraju i w Europie – bez konieczności stosowania rzadkich i toksycznych pierwiastków, co zwiększa niezależność technologiczną i uniezależnienie od rynku azjatyckiego.
• Zmniejszenie masy i produkcja elastycznych ogniw – co umożliwia ich montaż tam, gdzie tradycyjne, sztywne i masywne panele nie mogą być zastosowane.
• Szersze zastosowanie fotowoltaiki – m.in. w budownictwie (elewacje, elementy konstrukcyjne), turystyce (kampery, namioty, sprzęt mobilny) oraz w rozwiązaniach przenośnych i specjalistycznych.
• Możliwość dalszego zwiększania sprawności – dzięki precyzyjnej kontroli grubości warstw i zastosowaniu nowoczesnych powłok poprawiających wykorzystanie światła.

ISTOTA WYNALAZKU
Istotą wynalazku jest opracowanie nowego rodzaju cienkiego, lekkiego i elastycznego ogniwa słonecznego wykonanego z krzemu, które można produkować w prostszy i tańszy sposób niż tradycyjne panele fotowoltaiczne.
Klasyczne panele słoneczne są stosunkowo grube, ciężkie i wymagają energochłonnej produkcji w bardzo wysokich temperaturach. W przedstawionym rozwiązaniu warstwy krzemu odpowiedzialne za wytwarzanie energii są bardzo cienkie – mają grubość liczonych w nanometrach (czyli tysiące razy mniejszą niż milimetr). Dzięki temu zużywa się znacznie mniej materiału, a samo ogniwo jest lżejsze.
Kluczowym elementem wynalazku jest zastosowanie specjalnej metody nanoszenia warstw krzemu na podłoże (szkło, folię polimerową lub metalową). Proces ten odbywa się w kontrolowanych warunkach próżniowych i może być prowadzony w niższej temperaturze niż w tradycyjnej produkcji paneli. Umożliwia to tworzenie ogniw również na elastycznych podłożach, co wcześniej było bardzo trudne lub kosztowne.
Ogniwo składa się z kilku cienkich warstw:

• przezroczystej warstwy przewodzącej prąd,
• dwóch warstw krzemu odpowiedzialnych za zamianę światła słonecznego w energię elektryczną,
• bardzo cienkiej warstwy ochronno-antyrefleksyjnej, która zmniejsza straty światła,
• metalicznych kontaktów umożliwiających odbiór wyprodukowanego prądu.

Uniwersytet Śląski w Katowicach

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr inż. Karolina Jurkiewicz - kierownik zespołu
• dr Barbara Liszka,
• dr Paweł Gancarz,
• Szymon Smykała,
• dr Dorota Zygadło,
• prof. dr hab. Ewa Talik,
• inż. Jakub Kawala,
• dr inż. Daniel Szlacheta

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek dotyczy opracowania sposobu otrzymywania materiałów grafitowych z organicznych prekursorów pochodzenia naturalnego lub syntetycznego, takich jak cukry (np. sacharoza, glukoza, skrobia) i żywice furanowe/fenylowe, metodą katalitycznej grafityzacji. W czasie standardowej grafityzacji w temperaturze bliskiej 3000 °C cukry te i żywice tworzą nieuporządkowane atomowo, porowate materiały węglowe o niskiej gęstości. Sposób zaproponowany w wynalazku przekształca je w uporządkowane atomowo, nieporowate, gęste materiały grafitowe o wysokiej czystości. Dzięki niemu można produkować alternatywne, do naturalnych grafitów kopalnych lub syntetycznych grafitów wytwarzanych z koksów, materiały grafitowe. Zarówno wydobycie i oczyszczanie naturalnych grafitów jak i synteza grafitów z koksów powstających z rafinacji ropy naftowej są obarczone dużym śladem węglowym i negatywnym wpływem na środowisko naturalne. Ponadto, obecnie, w obliczu galopującego zapotrzebowania na grafity do baterii litowo-jonowych, a jednocześnie uzależnienia rynku dostaw grafitów od zaledwie kilku krajów, istnieje ogromny popyt na nowe technologie syntezy grafitu. Niniejszy wynalazek rozwiązuje te problemy i umożliwia wykorzystanie tanich, łatwo dostępnych i przyjaznych środowisku, naturalnych, jak i syntetycznych organicznych prekursorów węglowych do wytworzenia materiałów grafitowych o wysokiej czystości, gęstości i stopniu uporządkowania struktury w skali atomowej, zbliżonych do konwencjonalnych grafitów naturalnych i syntetycznych. Grafity z cukrów i żywic, a także z pochodnych prekursorów zawierających je w składzie, np. biomasy roślinnej, są alternatywą dla grafitów naturalnych i syntetycznych i mogą uzupełnić ich braki na rynku. Prostota wynalezionego procesu otrzymywania materiałów grafitowych oraz ich korzystne właściwości strukturalne przemawiają za realną szansą zastosowania tak otrzymanych materiałów na bazie ekologicznych i tanich prekursorów węglowych np. w przemyśle baterii litowo-jonowych, przemyśle jądrowym, chemicznym i metalurgicznym.

ISTOTA WYNALAZKU
Istotę wynalazku stanowi sposób otrzymywania materiałów grafitowych z organicznych prekursorów tzw. "węgli niegrafityzujących", takich jak cukry, w tym: glukozy, fruktozy, skrobia lub sacharoza, albo żywice furanowe i fenylowe. Do prekursora węglowego lub materiału węglowego otrzymanego z prekursora węglowego poprzez pirolizę dodaje się katalizator grafityzacji w postaci czystego krzemu, węglika krzemu lub soli krzemu, w ilości co najmniej 5%, korzystnie 10-20% wagowych krzemu w stosunku do masy katalizatora i prekursora/materiału węglowego i poddaje się procesowi grafityzacji w atmosferze/zasypce ochronnej zabezpieczającej przed dostępem powietrza, w temperaturze co najmniej 2800 °C. Przy czym, w stosunku do dotychczasowego stanu techniki, nowością jest wykazanie, iż sposób opisany w niniejszym wynalazku skutkuje uzyskaniem wyjątkowo czystego materiału grafitowego, nie zawierającego katalizatora i jego pochodnych, oraz, dodatkowo, charakteryzującego się strukturą atomową porównywalną do struktury przemysłowo produkowanych syntetycznych grafitów uzyskiwanych z grafityzujących prekursorów węglowych w podobnym procesie obróbki termicznej. Należy dodać, że te same organiczne prekursory węgli niegrafityzujących poddane identycznej obróbce termicznej, ale bez katalizatora grafityzacji, doprowadzą do porowatych, tzw. "twardych" materiałów węglowych o bardziej nieuporządkowanej strukturze atomowej, a nie do materiałów grafitowych. Główną innowacją wynalazku jest zastosowanie tanich, ekologicznych i łatwych do pozyskania prekursorów węglowych, takich jak cukry i żywice furanowe i fenylowe. W opisie wynalazku wykazano, że grafit wytworzony z sacharozy – jednego z najbardziej rozpowszechnionych w środowisku cukrów – jest materiałem konkurencyjnym do grafitu naturalnego, którego światowe zasoby są zagrożone wyczerpaniem, wydobycie jest szkodliwe dla środowiska naturalnego, a jakość niestabilna, a także do grafitu syntetycznego wytwarzanego z koksu naftowego, którego z kolei produkcja obarczona jest z dużo większym śladem węglowym. Grafity z cukrów są materiałami bardziej przyjaznymi środowisku, a cechują się wysoką czystością, wysoką gęstością i wysokim stopniem uporządkowania struktury na poziomie atomowym, konkurencyjnymi do tych osiąganych dla tradycyjnych grafitów. Innowacją jest także morfologia otrzymywanych materiałów – która może nieco bardziej przypominać sferyczne cząstki lub włókna niż tradycyjne płatki. Prostota sposobu otrzymywania grafitów oraz ich korzystne właściwości strukturalne czynią je dobrymi kandydatami to pokrycia rosnącego przemysłowego zapotrzebowania na grafit. Ponadto wynalazek doskonale wpisuje się w zalecenia zrównoważonego rozwoju dotyczące poszukiwania nowych metod otrzymywania funkcjonalnych materiałów opartych na tanich, szeroko występujących, odnawialnych i przyjaznych środowisku prekursorach.

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Lotnictwa

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Michał Piwowarczyk - kierownik zespołu
• Mateusz Rusak
• Konrad Wojciechowski
• Hubert Graczyk
• Karol Bresler
• Michał Welcer
• Maciej Filipowicz
• Michał Podkowik
• Radosław Korczyński

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek pozwala nanosatelitom bezpiecznie i precyzyjnie korzystać z napędu opartego na nadtlenku wodoru. Dzięki temu Nanosatelity mogą wykonywać manewry w przestrzeni kosmicznej — zmieniać orientację, korygować orbitę i reagować na sytuacje awaryjne — mimo bardzo ograniczonej przestrzeni i trudnych warunków środowiskowych.

ISTOTA WYNALAZKU
Przedmiotem wynalazku jest sterownik silnika dla nanosatelitów, wykorzystujących jako materiał pędny nadtlenek wodoru.
"Nanosatelity" stanowią szczególną kategorię małego satelity, określoną przez NASA jako satelity o wilgotnej masie od 1 kg do 10 kg.
Silniki satelitarne do poprawnego działania wymagają elektronicznego sterownika, który odpowiada za sterowanie jego pracą, pomiar kluczowych dla działania napędu parametrów oraz komunikację z komputerem pokładowym satelity.
Istotą wynalazku jest rozwiązanie technologiczne umożliwiające specyficzną pracę sterownika i napędu satelity, co nadaje urządzeniu unikalny charakter. Szczególnie dotyczy to połączenia elektronicznych obwodów odpornych na radiację z algorytmami sterowania dostosowanymi do napędu wykorzystującego nadtlenek wodoru i wymiarów urządzenia pozwalających na pracę w nanosatelitach.
Wynalazek pozyskuje dane z dziesięciu zewnętrznych czujników temperatury, dwóch zewnętrznych czujników ciśnienia oraz dwudziestu dwóch obwodów wewnętrznych, a także steruje pracą ośmiu grzałek instalacji, dwóch grzałek łoża katalitycznego oraz czterech zaworów. Sterownik dostosowany jest do pracy w warunkach wysokiej radiacji.
Dzięki zintegrowanym z urządzeniem algorytmom, wynalazek umożliwia komunikację z awioniką oraz prowadzenie manewrów przez nanosatelitę w wydajny sposób. Algorytmy gwarantują również poprawną pracę instalacji nadtlenku wodoru przez wynalazek dzięki kontrolowaniu termiki instalacji oraz monitoringu i zarządzaniu jej ciśnieniem. Algorytmy wynalazku zapewniają bezpieczeństwo platformy napędowej oraz umożliwiają wykrywanie usterek, izolowanie i przywracanie funkcjonalności napędu.
Sterownik według wynalazku umożliwia zastosowanie zminiaturyzowanej elektroniki przystosowanej do pracy w przestrzeni kosmicznej z algorytmami sterującymi, co w efekcie daje innowacyjną kontrolę nad napędem z nadtlenkiem wodoru.

Uniwersytet Śląski w Katowicach
Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr inż. Karolina Jurkiewicz, Uniwersytet Śląski w Katowicach - kierownik zespołu
• mgr Taoufik Lamrani, Uniwersytet Śląski w Katowicach
• dr Paulina Jesionek-Ratka, Uniwersytet Śląski w Katowicach
• prof. dr hab. Kamil Kamiński, Uniwersytet Śląski w Katowicach
• prof. dr hab. Ewa Ozimina-Kamińska, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Otrzymywanie itrakonazolu w stabilnej fazie wykazującej ciekłokrystaliczny - nematyczny układ cząsteczek poprzez mielenie jest zaawansowaną metodą zwiększania rozpuszczalności i biodostępności tego słabo rozpuszczalnego, przeciwgrzybiczego leku. W konwencjonalnej - komercyjnie dostępnej formie krystalicznej, w której cząsteczki tworzą uporządkowaną trójwymiarową sieć, itrakonazol wykazuje bardzo niską rozpuszczalność, co zmniejsza skuteczność terapii tą substancją aktywną. Wynalazek dotyczy opracowania sposobu otrzymywania itrakonazolu w niekonwencjonalnej formie nematycznej, która wykazuje ponad dwudziestokrotnie efektywniejszą rozpuszczalność niż forma krystaliczna, a jednocześnie jest bardzo stabilna fizycznie i chemicznie (aktualnie już ponad dwa lata). Sposób ten polega na mechanicznym mieleniu itrakonazolu przez odpowiedni czas, z odpowiednią częstotliwością mielenia i w odpowiedniej temperaturze. Dobór odpowiednich warunków procesu jest kluczowy do uzyskania odpowiedniej struktury i jej stabilności w czasie przechowywania. Wynalazek może znaleźć zastosowanie w medycynie oraz przemyśle farmaceutycznym, zwłaszcza do opracowania formulacji preparatów przeciwgrzybiczych oraz zwiększenia efektywności terapii przeciwgrzybiczych. Potencjalnym obszarem zastosowań wynalazku może być również leczenie lub wspomaganie leczenia szerokiego spektrum schorzeń innych niż infekcje grzybicze – stanów zapalnych, chorób autoimmunologicznych i nowotworowych. W tego typu zastosowaniach spodziewana jest znacznie lepsza rozpuszczalność tej substancji aktywnej uzyskanej w stabilnej fazie nematycznej, w porównaniu do najbardziej aktualnie rozpowszechnionej komercyjnie postaci krystalicznej.

ISTOTA WYNALAZKU
Istotę wynalazku stanowi sposób otrzymywania aktywnej substancji farmaceutycznej o właściwościach antygrzybicznych - itrakonazolu - o stabilnej strukturze nematycznej. Struktura nematyczna to pewien rodzaj struktury ciekłokrystalicznej, czyli struktury pośredniej pomiędzy uporządkowaną strukturą krystaliczną a nieuporządkowaną strukturą cieczy. Charakteryzuje się tym, że cząsteczki substancji, które mają zazwyczaj wydłużony kształt, porządkują się równolegle do siebie wzdłuż określonego kierunku, ale środki ciężkości cząsteczek są rozmieszczone chaotycznie, tak jak w izotropowej cieczy. Wynaleziony sposób polega na tym, że itrakonazol, czyli substancję o wzorze chemicznym C35H38Cl2N8O4, umieszcza się w komorze młyna mechanicznego i poddaje się ją co najmniej jednemu cyklowi mielenia mechanicznego. Kluczem do uzyskania struktury nematycznej mielonego itrakonazolu jest dobór parametrów mielenia. Zakłada się, że częstotliwość uderzeń urządzenia mielącego powinna wynosić o najmniej 10 Hz, a długość i ilość cykli mielenia musi być dobrana tak, aby w czasie procesu mielenia temperatura nie podniosła się na tyle, aby doprowadzić do topnienia lub rozpadu chemicznego mielonej substancji. Dlatego preferowaną formą przeprowadzenia tego procesu jest mielenie kriogeniczne - czyli mielenie, w którym naczynie z substancją mieloną jest chłodzone ciekłym azotem.
Warto zaznaczyć, że procesy mielenia farmaceutycznych substancji aktywnych celem otrzymania struktury amorficznej - czyli nieuporządkowanej (przypominającej strukturę cieczy) są znane od wielu lat. Powszechnie uważa się jednak, że przez mielenie produkuje się układy fizycznie niestabilne, które bardzo szybko krystalizują, czyli wracają do stabilnej, ale gorzej rozpuszczalnej formy krystalicznej, szybciej niż szkła wytworzone metodą witryfikacji. Twórcy niniejszego wynalazku wykazali jednak, że poprzez mielenie możliwe jest otrzymanie ciekłokrystalicznego porządku nematycznego itrakonazolu w formie stałych cząstek, a dodatkowo tak otrzymane cząstki są stabilne, tzn. nie wracają do struktury krystalicznej czy innej struktury ciekłokrystalicznej przez stosunkowo długi czas, w porównaniu do zwykłego szkła itrakonazolu wytworzonego metodą witryfikacji. Warto podkreślić, że do tej pory znane były jedynie rozwiązania, w których poprzez mielenie mechaniczne otrzymywano fazy amorficzne, czyli struktury o nieuporządkowanym układzie cząsteczek. Natomiast nie było doniesień na temat możliwości otrzymania tą metodą struktur, gdzie cząsteczki wykazują porządek ciekłokrystaliczny. Zatem, absolutnie nieoczywistą i zaskakującą innowacją względem rozwiązań znanych ze stanu techniki jest to, że bezpośrednio z fazy krystalicznej, bez uprzedniego rozpuszczania, podgrzewania czy topnienia, otrzymuje się poprzez bardzo krótkie mielenie, trwające nawet jedynie kilka minut, postać nematyczną itrakonazolu. Dodatkowo, fazy amorficzne otrzymywane poprzez mielenie były dotychczas uznawane zazwyczaj za mniej stabilne od faz amorficznych otrzymywanych metodą witryfikacji (stopnienia i szybkiego przechłodzenia), czyli szkieł. W niniejszym rozwiązaniu cząstki o strukurze nematycznej otrzymane metodą mielenia są bardziej stabilne fizycznie w różnych temperaturach, tzn. dłużej nie powracają do formy krystalicznej, niż szkło wytworzone metodą witryfikacji z tej samej postaci wyjściowej itrakonazolu.

Uniwersytet Gdański

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Prof. dr hab. Sylwia Rodziewicz-Motowidło (Lider UG)
• Prof. dr hab. Michał Pikuła (Lider GUMed)
• Prof. dr hab. Piotr Skowron, dr Agata Tymińska
• dr Natalia Karska, dr Aneta Skoniecka
• mgr Małgorzata Zawrzykraj
• dr Karolina Kondej
• dr Agnieszka Kubiś

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Przedmiotem wynalazku jest krótki peptyd UG28 (stanowiący fragment białka CPNE7), o działaniu chondrogenicznym, stymulującym różnicowanie komórek mezenchymalnych tkanki tłuszczowej (ADMSC) w chondrocyty. Peptyd ten może stanowić formę terapii uszkodzeń chrząstki stawowej. Urazy i choroby stawów są dzisiaj ogromnym wyzwaniem medycyny stanowiąc problem nie tylko kliniczny, ale również społecznym i psychologiczny. Z uwagi na bardzo ograniczone zdolności do regeneracji stawów leczenie tych schorzeń jest bardzo trudne. Peptyd, który jest przedmiotem wynalazku stymuluje komórki do proliferacji (namnażania się), jak również stymuluje migrację i syntezę kolagenu. Przedmiotem wynalazku jest potencjalne zastosowanie medyczne peptydu jako leku, który może pobudzać proces chondrogenezy w komórkach mezenchymalnych u ludzi w leczeniu ubytków chrząstki. Dodatkowo UG28 posiada dołączone trzy reszty aminokwasowe do których można przyłączyć biodegradowalny biomateriał. Aplikacja związków do-stawowo lub z biomateriałem i komórkami macierzystymi bezpośrednio na uszkodzoną chrząstkę, może stanowić nowy rodzaj terapii w uszkodzeniach chrząstki u ludzi.
CELE:

• Stymulacja chondrogenezy: peptyd działa jak „sygnał” dla komórek macierzystych, kierując je do różnicowania się w chondrocyty (komórki chrząstki).
• Odbudowa uszkodzonej tkanki: peptydy mają na celu naprawę ubytków chrząstki, czyli bezpośrednią regenerację strukturalną.
• Działanie miejscowe: wynalazek jest przeznaczony do aplikacji miejscowej (np. iniekcje do stawowe lub rusztowania w inżynierii tkankowej), co zwiększa skuteczność i minimalizuje ogólnoustrojowe skutki uboczne.
• Wspomaganie inżynierii tkankowej: peptydy mogą być podawane na nośnikach - rusztowaniach, przyspieszając tworzenie chrząstki przed lub po wszczepieniu.

ISTOTA WYNALAZKU
Istotą wynalazku, opracowanego przez naukowców z Uniwersytetu Gdańskiego i Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego jest opracowanie nowego peptydu oznaczonego jako UG28 (pochodnych białka CPNE7 - Kopina 7), jako biomimetycznych stymulatorów chondrogenezy.
To krótkie łańcuchy aminokwasów, które „naśladują” działanie naturalnego białka, kierując komórki macierzyste do przekształcania się (różnicowania się) w komórki chrząstki (tzw. chondrocyty).
Kluczowe elementy istoty tego wynalazku:

• UG28 jest to syntetyczny peptyd, którego sekwencja (Leu-Glu-Ala-Val-Asn-Pro-Lys-Tyr-Lys-Gln-Lys-Arg-Arg - LEAVNPKYKQKRR) pochodzi z białka CPNE7.
• Peptyd ten jest stabilny, wydajny w produkcji i ma za zadanie imitować funkcję białka CPNE7 w tkankach.
• Wykazuje działanie stymulujące na komórki macierzyste (np. z tkanki tłuszczowej) do różnicowania się w chondrocyty (komórki chrząstki) wiąże wapń, może modulować różnicowanie komórek.
• Progeneracja chrząstki: UG28 zwiększa syntezę kolagenu oraz glikozaminoglikanów, co prowadzi do odbudowy macierzy zewnątrzkomórkowej chrząstki czyli środowiska biologicznego wokół tkanki chrzęstnej.
• Migracja i proliferacja: Peptyd nie tylko różnicuje komórki, ale też wspomaga ich namnażanie i przemieszczanie się w miejsce uszkodzenia - rany tkanek.
• UG28 może mieć zastosowanie w medycynie regeneracyjnej.
Wynalazek jest przeznaczony do:
• leczenia uszkodzeń chrząstki stawowej: stosowany miejscowo, np. w hydrożelach lub na nośnikach chitozanowych dobrze integruje się z biomateriałami (opatrunki, rusztowania biologiczne), pozwala na naprawę ubytków chrząstki (np. może być stosowany w chorobie zwyrodnieniowej stawów),
• rekonstrukcji tkanek twardych, regeneracji tkanek okołozębowych,
• w poprawie efektywności przeszczepów chrzęstnych i kostnych, zwiększenia przeżywalności i różnicowanie komórek
• może być alternatywą dla drogich czynników wzrostu: zastępuje białka rekombinowane, oferując bezpieczniejszą i tańszą metodę regeneracji.

Instytut Transportu Samochodowego

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr inż. Piotr Wiśniowski

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
1. Wykorzystanie obrotowego pierśnia z wypustką wskazującą w czasie rzeczywitym północ pozwala na błyskawiczne odczytanie kierunku za pomocą zmysłu dotyku, co jest rozwiązaniem bardziej intuicyjnym niż komunikaty głosowe.
2. Rozwiązanie nie generuje dźwięków, co pozwala osobie niewidomej na pełne skupienie się na bodźcach akustycznych z otoczenia (np. ruch uliczny, sygnały ostrzegawcze), co jest kluczowe dla zachowania bezpieczeństwa w ruchu miejskim.
3. Urządzenie stanowi samodzielny system nawigacyjny, który nie wymaga połączenia z internetem, zewnętrznymi aplikacjami mobilnymi czy sygnałem GPS, co czyni je niezawodnym narzędziem w każdych warunkach.
4. Brak konieczności konfiguracji czy nauki skomplikowanych interfejsów sprawia, że laska jest gotowa do użycia natychmiast po włączeniu, będąc dostępną dla osób w każdym wieku.

ISTOTA WYNALAZKU
Przedmiotem wynalazku jest aktywna rękojeść laski orientacyjnej dla osób niewidomych i niedowidzących, pełniąca funkcję dotykowego wskaźnika kierunków geograficznych. Rozwiązanie integruje tradycyjną pomoc mobilną z elektronicznym systemem orientacji przestrzennej, działającym w czasie rzeczywistym.
Konstrukcja urządzenia opiera się na umieszczonym w górnej części rękojeści obrotowym pierścieniu wyposażonym w sensoryczny znacznik (wypustkę). Wewnątrz obudowy rękojeści znajduje się cyfrowy czujnik magnetyczny, układ sterujący oraz silnik krokowy. System w sposób ciągły monitoruje orientację laski względem ziemskiego pola magnetycznego i automatycznie koryguje położenie pierścienia tak, aby znacznik stale wskazywał kierunek północny, niezależnie od ruchów i obrotów samej laski.

Politechnika Poznańska

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Mariusz Sandomierski – kierownik projektu
• Katarzyna Hałas,
• Marcel Jakubowski,
• Adam Voelkel

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek umożliwia stworzenie nowej generacji „aktywnych” implantów tytanowych, które nie tylko zastępują uszkodzoną tkankę kostną lub ząb, ale jednocześnie chronią pacjenta przed powikłaniami pooperacyjnymi. Dzięki warstwie polifenolowej domieszkowanej cynkiem na powierzchni implantu trwale związany jest antybiotyk – cyprofloksacyna – który uwalnia się w sposób kontrolowany bezpośrednio w miejscu wszczepienia. Implant działa więc dokładnie tam, gdzie ryzyko infekcji jest największe.Rozwiązanie ogranicza rozwój bakterii i powstawanie biofilmu na powierzchni implantu, zmniejsza ryzyko zakażeń oraz pozwala ograniczyć konieczność podawania wysokich dawek antybiotyków. Ma to szczególne znaczenie w kontekście narastającej antybiotykooporności. Technologia jest prosta i możliwa do zastosowania na implantach o różnych kształtach, co zwiększa jej potencjał wdrożeniowy. W efekcie powstaje implant, który aktywnie wspiera proces leczenia i podnosi bezpieczeństwo terapii w ortopedii oraz stomatologii.

ISTOTA WYNALAZKU
Wynalazek dotyczy innowacyjnego implantu tytanowego stosowanego w ortopedii i stomatologii, który oprócz swojej podstawowej funkcji mechanicznej aktywnie chroni pacjenta przed zakażeniem pooperacyjnym. Choć tytan jest materiałem trwałym i dobrze tolerowanym przez organizm, jego powierzchnia może stać się miejscem rozwoju bakterii i powstawania biofilmu, co zwiększa ryzyko powikłań. Istotą rozwiązania jest pokrycie powierzchni implantu specjalną warstwą polifenolową domieszkowaną cynkiem, która umożliwia trwałe związanie antybiotyku – cyprofloksacyny. Antybiotyk nie jest jedynie naniesiony na implant, lecz chemicznie związany z jego powierzchnią, dzięki czemu po wszczepieniu uwalnia się w sposób kontrolowany i stopniowy. Tak zmodyfikowany implant działa bezpośrednio w miejscu operacji, ograniczając rozwój bakterii i tworzenie się biofilmu. Największe uwalnianie leku następuje w pierwszych godzinach po zabiegu, gdy ryzyko zakażenia jest najwyższe, a działanie utrzymuje się przez kilkadziesiąt godzin. Oznacza to skuteczną, miejscową ochronę bez konieczności stosowania wysokich dawek antybiotyków ogólnoustrojowych. Rozwiązanie może przyczynić się do zmniejszenia liczby powikłań poimplantacyjnych oraz ograniczenia problemu antybiotykooporności. Technologia wytwarzania jest stosunkowo prosta i możliwa do zastosowania w implantach o różnych kształtach i rozmiarach, co zwiększa jej potencjał wdrożeniowy. W efekcie powstaje implant nowej generacji – nie tylko zastępujący tkankę, lecz aktywnie wspierający proces leczenia.
Rozwiązanie wpisuje się w rozwój tzw. inteligentnych biomateriałów, które oprócz funkcji konstrukcyjnej pełnią także aktywną rolę terapeutyczną. Dzięki połączeniu prostoty technologii z wysoką skutecznością działania wynalazek ma potencjał, aby stać się nowym standardem w projektowaniu bezpiecznych implantów. Może on znacząco poprawić bezpieczeństwo zabiegów implantacyjnych oraz jakość leczenia pacjentów.

Uniwersytet Gdański
Gdański Uniwersytet Medyczny

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr hab. Aleksandra Markiewicz
• mgr. Agnieszka Stankiewicz
• dr Magda Rybicka-Misiejko
• dr Justyna Topa

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek umożliwia wykrywanie mutacji charakterystycznych dla komórek nowotworowych (głównie raka piersi) nawet w pojedynczych komórkach wyizolowanych z krwi pacjentek. Dzięki zastosowaniu specjalnie zaprojektowanego zestawu starterów oraz technologii spektrometrii mas możliwe jest sprawdzenie 23 mutacji już w pojedynczej komórce. Rozwiązanie pozwala analizować bardzo rzadkie komórki nowotworowe krążące we krwi (tzw. krążące komórki nowotworowe), które mogą odpowiadać za powstawanie przerzutów i informują o obecności nowotworu w organizmie, zanim zostanie on wykryty klasycznymi technikami obrazowania. Technologia wpisuje się w obszar tzw. płynnych biopsji i może być wykorzystana do lepszego monitorowania choroby nowotworowej, identyfikacji komórek odpowiedzialnych za rozwój przerzutów oraz wspomagania doboru terapii celowanych dla pacjentów onkologicznych.

ISTOTA WYNALAZKU
Wynalazek dotyczy zestawu starterów oraz metody umożliwiającej wykrywanie mutacji onkogennych w DNA pojedynczych komórek nowotworowych. Technologia została opracowana w celu identyfikacji tzw. krążących komórek nowotworowych (CTC), które mogą pojawiać się we krwi pacjentów z chorobą nowotworową i odgrywają istotną rolę w powstawaniu przerzutów.Pojedyncza komórka zawiera bardzo małą ilość materiału genetycznego, co utrudnia analizę mutacji. W opracowanym rozwiązaniu materiał DNA z pojedynczej komórki jest najpierw powielany, a następnie analizowany przy użyciu zestawu specjalnie zaprojektowanych starterów obejmujących wybrane miejsca mutacji w genach związanych z rozwojem raka. Metoda wykorzystuje technologię spektrometrii mas MALDI-TOF, która pozwala precyzyjnie określić obecność określonych zmian genetycznych.Zaprojektowany panel umożliwia wykrycie mutacji w sześciu genach często związanych z rakiem piersi: TP53, PIK3CA, ERBB2, ESR1, CDH1 oraz AKT1. Łącznie metoda pozwala analizować 23 różne mutacje w tych genach. Dzięki temu możliwe jest potwierdzenie, czy analizowana komórka jest rzeczywiście komórką nowotworową. Wynalazek rozwiązuje ważny problem diagnostyczny – obecnie wiele metod identyfikacji komórek nowotworowych we krwi opiera się jedynie na markerach powierzchniowych, które nie zawsze jednoznacznie potwierdzają ich nowotworowe pochodzenie. W proponowanym rozwiązaniu potwierdzenie następuje na poziomie zmian genetycznych charakterystycznych dla nowotworu. Opracowana metoda jest szybka, stosunkowo prosta i charakteryzuje się wysoką czułością wykrywania mutacji. Uzyskanie wyniku analizy możliwe jest już w czasie około 8 godzin. Technologia pozwala również analizować heterogenność genetyczną komórek nowotworowych oraz identyfikować komórki mogące odpowiadać za rozwój przerzutów.

Instytut Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk

ZESPÓŁ AUTORSKI

• prof. dr hab. Eliza Wyszko - kierownik zespołu
• dr Agnieszka Fedoruk-Wyszomirska
• dr Paweł Pawelczak
• dr inż. Dorota Gurda-Woźna
• dr hab. Małgorzata Giel-Pietraszuk
• dr Marta Orlicka-Płocka

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Prezentowany wynalazek dostarcza skuteczny związek do zastosowania w zapobieganiu i/lub leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.
4-N-furfurylocytozyna (FC) oraz kompozycja farmaceutyczna zawierająca ten związek daje rozwiązania, które umożliwiają ochronę komórek nerwowych przed uszkodzeniami związanymi z chorobami neurodegeneracyjnymi, co opóźnia postęp tych chorób.
Stosowanie 4-N-furfurylocytozyny sprzyja regeneracji i rozwojowi komórek nerwowych.
Wczesne stosowanie FC ma działanie profilaktyczne i może zmniejszyć ryzyko lub spowolnić rozwój chorób takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona, Huntingtona, stwardnienie zanikowe boczne (ALS), ataksja rdzeniowo-móżdżkowa, czy rdzeniowy zanik mięśni. Oznacza to, że wynalazek można skutecznie stosować zarówno w profilaktyce, jak i w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.
4-N-furfurylocytozyna wspiera rozwój układu nerwowego i przyczynia się do poprawy zdrowia neuronów oraz zwiększenia ich zdolności do naprawy i adaptacji.
Dzięki wynalazkowi możemy skutecznie zmniejszyć ryzyko wystąpienia choroby neurodegeneracyjnej, zapobiec jej wystąpieniu lub znacznie spowolnić jej rozwój.
Powstrzymanie wystąpienia choroby, zatrzymanie, spowolnienie, cofanie postępu choroby neurodegeneracyjnej oraz eliminowanie lub łagodzenie jej objawów- wszystko to możemy osiągnąć dzięki FC.
Najczęściej spotykaną chorobą neurodegeneracyjną jest choroba Alzheimera, stanowiąca około 50-70% wszystkich przypadków demencji, a drugie miejsce zajmuje choroba Parkinsona (7,3 mln przypadków demencji w krajach UE w 2006 r; najnowsze prognozy przewidują podwajanie się liczby chorych co 20 lat w państwach Unii Europejskiej). Choroba Alzheimera i zaburzenia pokrewne są chorobami śmiertelnymi, ale okres od postawienia pierwszej diagnozy do śmierci, w którym stan pacjenta ulega stopniowemu pogarszaniu, może trwać 7-12 lat. Choroba objawia się stopniowym upośledzaniem licznych funkcji, w tym pamięci, logicznego myślenia, komunikacji i umiejętności niezbędnych do wykonywania codziennych czynności.
Ze względu na powyższe tak ważny wydaje się wynalazek, dzięki któremu można skutecznie zapobiegać lub spowalniać rozwój tych strasznych, nieuleczalnych i śmiertelnych chorób.

ISTOTA WYNALAZKU
Przedmiotem wynalazku jest 4-N-furfurylocytozyna (FC) oraz kompozycja farmaceutyczna zawierająca ten związek do zastosowania jako lek, a w szczególności do zastosowania w zapobieganiu i/lub leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.
4-N-furfurylocytozyna- to innowacyjna pochodna cytozyny, bioaktywny związek niskocząsteczkowy o udowodnionych właściwościach przeciwstarzeniowych; po raz pierwszy została otrzymana w Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu.
Dostępne terapie stosowane w przypadku chorób neurodegeneracyjnych są bardzo ograniczone i przeważnie tylko łagodzą objawy, a nie leczą samej choroby. Pomimo tego, że w ostatnich latach zrozumienie mechanizmu rozwoju choroby neurodegeneracyjnej uległo poprawie, nadal daleko jest do uzyskania pełnego obrazu neurodegeneracji mózgu. Dlatego istnieje konieczność podjęcia znaczących działań naukowo-badawczych, które umożliwią znalezienie metod i środków, wykazujących wysoką skuteczność w zapobieganiu i/lub leczeniu chorób neurodegeneracyjnych. Rozwiązaniem opisanego powyżej problemu było dostarczenie skutecznego związku do zastosowania w zapobieganiu i/lub leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.
Prezentowany wynalazek proponuje właśnie rozwiązania, które umożliwiają ochronę komórek nerwowych przed uszkodzeniami związanymi z chorobami neurodegeneracyjnymi, co opóźnia postęp tych chorób. Stosowanie 4-N-furfurylocytozyny sprzyja regeneracji i rozwojowi komórek nerwowych poprzez aktywację genów kodujących specyficzne białka. Wynalazek zwiększa akumulację białek związanych z procesami biorącymi udział w zapobieganiu i/lub leczeniu choroby neurodegeneracyjnej. Badania naukowe prowadzone przez twórców wynalazku potwierdziły, że 4-N-furfurylocytozyna wspomaga i poprawia funkcje mitochondriów-organelli komórkowych, które odpowiadają za produkcję energii z tlenu i składników odżywczych, czyniąc je bardzo istotnymi dla prawidłowego funkcjonowania organizmu) oraz obniża stres oksydacyjny, co ma kluczowe znaczenie w kontekście terapii chorób neurodegeneracyjnych.
Twórcy wynalazku udowodnili, że 4-N-furfurylocytozyna wywiera istotne działanie chroniące neurony przed uszkodzeniem lub degeneracją, wspiera rozwój układu nerwowego i przyczynia się do poprawy zdrowia neuronów oraz zwiększenia ich zdolności do naprawy i adaptacji.
Wczesne stosowanie 4-N-furfurylocytozyny ma działanie profilaktyczne i może zmniejszyć ryzyko lub spowolnić rozwój chorób neurodegeneracyjnych takich jak choroba Alzheimera, Parkinsona, Huntingtona, stwardnienie zanikowe boczne (ALS), ataksja rdzeniowo-móżdżkowa, czy rdzeniowy zanik mięśni. W związku z powyższym 4-N-furfurylocytozynę można stosować zarówno w profilaktyce jak i leczeniu różnych chorób neurodegeneracyjnych.
4-N-furfurylocytozyna przeznaczona jest do podawania doustnego lub pozajelitowego.
4-N-furfurylocytozyna może być podawana sama lub w połączeniu z co najmniej jedną farmaceutycznie dopuszczalną substancją pomocniczą w postaci kompozycji farmaceutycznej.
Istotne jest to, że badania potwierdzające opisane właściwości 4-N-furfurylocytozyny prowadzone były na myszach domowych, którym podawano związek doustnie. W podawanych stężeniach związek okazał się nietoksyczny. Mysz jest dobrze poznanym organizmem modelowym, który odzwierciedla procesy zachodzące u człowieka. Mechanizm rozwoju chorób neurodegeneracyjnych u myszy jest tożsamy z rozwojem tych schorzeń w organizmie człowieka. Wszystkie doświadczenia ze zwierzętami wykonano w ramach badań realizowanych na podstawie zgody lokalnej komisji etycznej.

Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Materiałów Polimerowych

ZESPÓŁ AUTORSKI

• dr Katarzyna Janczak – kierownik projektu
• Daria Lisewska
• Alicja Mazuryk

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Bakteria termofilna Geobacillus thermoleovorans, wyizolowana i opisana w zgłoszeniu patentowym, może być stosowana jako składnik biopreparatu dodawanego do pryzmy kompostowej. W warunkach wysokiej temperatury, sięgającej nawet 70 °C, wykazuje ona wysoką aktywność, wspomagając rozkład resztek biodegradowalnych tworzyw polimerowych kompostowanych razem z odpadami organicznymi. Rozwiązanie to ogranicza zanieczyszczenie kompostu fragmentami tworzyw sztucznych oraz zmniejsza konieczność ich manualnego usuwania, a także ułatwia segregację odpadów – wybrane produkty biodegradowalne mogą być kierowane bezpośrednio do bioodpadów. Zastosowanie biopreparatu przyspiesza i usprawnia proces kompostowania oraz poprawia jakość uzyskanego kompostu, który może wykazywać korzystny wpływ na wzrost roślin, wyższą zawartość składników odżywczych i lepszą zdolność zatrzymywania wody w glebie. Rozwiązanie to przynosi korzyści kompostowniom przemysłowym, użytkownikom przydomowych kompostowników oraz rolnikom i ogrodnikom.

ISTOTA WYNALAZKU
Kompostowanie jest jednym z najbardziej efektywnych procesów recyklingu organicznego – w jego wyniku powstaje kompost wykorzystywany do poprawy żyzności gleby i odżywiania roślin. Proces ten przebiega wieloetapowo, w szerokim zakresie temperatur, często sięgających nawet 70 °C. W praktyce kompostownie przemysłowe zmagają się jednak z istotnym problemem zanieczyszczenia bioodpadów resztkami tworzyw sztucznych, takimi jak plastikowe torby, opakowania czy sztućce jednorazowe. Brak skutecznych systemów ich separacji powoduje konieczność manualnego usuwania zanieczyszczeń przez pracowników, co wydłuża proces i zwiększa koszty.
Opracowany wynalazek umożliwa jego wykorzystanie do wytwarzania bioproduktu przyspieszającego rozkład biodegradowalnych tworzyw polimerowych w warunkach kompostowania, w szczególności w fazie termofilnej. W ramach prac badawczych z kompostowni przemysłowej pobrano próbki kompostu i resztek polimerów w okresie najbardziej intensywnego rozkładu materii organicznej. Następnie, z wykorzystaniem metod mikrobiologicznych, wyizolowano bakterię o wyjątkowych właściwościach metabolicznych. Zidentyfikowany szczep należy do gatunku Geobacillus thermoleovorans. Jest to bakteria termofilna, wykazująca najwyższą aktywność w bardzo wysokich temperaturach, rzadko spotykanych jako optymalne dla mikroorganizmów. Dzięki obecności enzymów litycznych szczep ten jest zdolny do degradacji biodegradowalnych tworzyw polimerowych w temperaturach sięgających 70 °C, czyli w warunkach typowych dla przemysłowych pryzm kompostowych.
Ze względu na specyficzne wymagania temperaturowe bakterii opracowano biopreparat, w którym stanowi ona kluczowy składnik aktywny. W skład produktu wchodzą również bakterie mezofilne, aktywne w niższych temperaturach, co zapewnia efektywne działanie w całym cyklu kompostowania. Szczepy osadzono na nośniku polimerowym w postaci granulatu skrobiowego, umożliwiającym ich adaptację, stabilność oraz szybkie namnażanie po aplikacji do wilgotnego kompostu.
Zastosowanie biopreparatu z udziałem zidentyfikowanego szczepu prowadzi do skrócenia czasu kompostowania, przyspieszenia degradacji zanieczyszczeń polimerowych oraz ograniczenia obecności mikroplastiku w gotowym kompoście. Jednocześnie obserwuje się poprawę właściwości nawozowych produktu końcowego, w tym jego pozytywny wpływ na wzrost roślin. Wynalazek stanowi zatem kompleksowe rozwiązanie wspierające efektywność kompostowni przemysłowych oraz produkcję wysokiej jakości kompostu przeznaczonego dla rolników i ogrodników.

Uniwersytet Jagielloński

ZESPÓŁ AUTORSKI

• Prof. dr hab. Ewa Zuba-Surma – Lider zespołu badawczego
• Dr Anna Łabędź-Masłowska

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?
Wynalazek dotyczy nowej, zoptymalizowanej metody otrzymywania ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej (AT-MSCs) pacjenta dla celów ich zastosowania w medycynie regeneracyjnej. Są to komórki o wyjątkowych właściwościach pro-regeneracyjnych, dzięki czemu mogą wspierać odbudowę tkanek, łagodzić stany zapalne oraz stymulować procesy gojenia w różnych tkankach. Komórki AT-MSCs mogą być szeroko zastosowane m.in. w chorobie zwyrodnieniowej stawów, chorobach niedokrwiennych serca, a także chorobach o podłożu zapalnym.
Opracowana metoda, stanowiąca tzw. “Platformę MesoCellA-4U”, pozwala uzyskać komórki AT-MSCs, które następnie mogą być wykorzystane jako substancja aktywna leków biologicznych. Platforma ta została już wykorzystana podczas wytwarzania leku MesoCellA-Ortho, który jest dedykowany do leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów i został zastosowany u pacjentów w ramach badania klinicznego BioMiStem-CT. Badanie to potwierdziło wysoki profil bezpieczeństwa leku (oraz jego substancji aktywnej), jak również wpływ komórek na redukcję dolegliwości bólowych stawu kolanowego oraz wzrost możliwości podejmowania aktywności fizycznej u tych pacjentów, a tym samym poprawę ich jakości życia. Komórki AT-MSCs otrzymane opracowaną w UJ metodą cechują się bardzo wysoką żywotnością (ponad 95%) oraz czystością i homogennością biologiczną – tj. praktycznie pozbawione są domieszek innych typów komórek, takich jak m.in. erytrocyty czy leukocyty. Co więcej, komórki AT-MSCs zachowują wszystkie cechy charakterystyczne dla mezenchymalnych komórek macierzystych: odpowiednią morfologię, zestaw markerów powierzchniowych oraz zdolność do różnicowania się w komórki pochodzenia mezodermalnego, w tym tkanki kostnej i chrzęstnej.
Dzięki standaryzacji procesu otrzymywania tych komórek możliwe jest uzyskiwanie zaawansowanych i nowoczesnych preparatów leczniczych o powtarzalnych właściwościach funkcjonalnych oraz wysokim potencjale pro-regeneracyjnym, co stanowi kluczowy warunek ich bezpiecznego i efektywnego wykorzystania jako produktów leczniczych.

ISTOTA WYNALAZKU
Wynalazek przedstawia nową, udoskonaloną metodę otrzymywania ludzkich autologicznych mezenchymalnych komórek macierzystych z tkanki tłuszczowej (AT-MSCs), stanowiącą tzw. Platformę MesoCellA-4U. Platforma ta umożliwia otrzymywanie komórek AT-MSCs, które stanowią substancję aktywną leków komórkowych, w tym przykładowego leku MesoCellA-Ortho dedykowanego do leczenia choroby zwyrodnieniowej stawów. Komórki AT-MSCs mogą być stosowane w medycynie pro-regeneracyjnej, ponieważ mogą przekształcać się w różne typy komórek oraz stymulować procesy naprawcze organizmu. Dzięki temu komórki AT-MSCs znajdują zastosowanie m.in. w leczeniu uszkodzeń kości, chrząstki, tkanek mięśniowych, a także w terapii chorób o podłożu zapalnym i zwyrodnieniowym.
Dotychczas stosowane metody izolacji komórek AT-MSCs często prowadziły do uzyskiwania preparatów o zmiennej jakości, zanieczyszczonych innymi typami komórek lub o obniżonej żywotności. Opracowana technologia eliminuje te ograniczenia, umożliwiając otrzymanie komórek o wysokiej czystości, stabilnych właściwościach biologicznych i żywotności przekraczającej 95%. Dzięki temu możliwe jest przygotowanie preparatu spełniającego rygorystyczne wymagania stawiane produktom leczniczym.
Komórki AT-MSCs uzyskane opracowaną metodą wykazują pełen zestaw cech charakterystycznych dla mezenchymalnych komórek macierzystych: obecność typowych markerów powierzchniowych oraz zdolność do różnicowania się w komórki tkanki kostnej, chrzęstnej i tłuszczowej. Proces izolacji komórek AT-MSCs został w pełni wystandaryzowany, poprzez co jest on powtarzalny, bezpieczny i możliwy do zastosowania w warunkach klinicznych. Co więcej, został on również zwalidowany zgodnie z wymaganiami Dobrej Praktyki Wytwarzania (GMP).
Ustalone zostały kryteria kontroli jakości na poszczególnych etapach produkcji AT-MSCs, dzięki czemu opracowana metoda umożliwia otrzymywanie AT-MSCs o porównywalnych właściwościach biologicznych. Walidacja otrzymywania leku komórkowego zawierającego AT-MSCs jako substancję aktywną, czyli tzw. produktu leczniczego terapii zaawansowanej (z ang. Advanced Therapy Medicinal Product; ATMP) została przeprowadzona w zakładzie produkcyjnym – tj. Wytwórni ATMP działającej zgodnie ze standardem GMP.
Opracowana w UJ technologia stanowi zatem istotny krok w kierunku rozwoju nowoczesnych terapii komórkowych. Dzięki niej możliwe jest przygotowanie rodziny preparatów “MesoCellA-4U" – tj. produktów o pożądanych właściwościach biologicznych, które mogą być wykorzystane w medycynie w podejściach ukierunkowanych na stymulację regeneracji różnych uszkodzonych tkanek. Wynalazek został zgłoszony do ochrony patentowej w Urzędzie Patentowym RP (zgłoszenie patentowe nr P.450454 z dnia 04.12.2024 r.) oraz w procedurze międzynarodowej PCT (nr PCT/PL2025/050095 z dnia 04.12.2025 r.), a jego skuteczność i bezpieczeństwo potwierdzają prowadzone badania oraz liczne publikacje naukowe Zespołu UJ. Co istotne, opracowana metoda została już wykorzystana do wytworzenia pierwszego leku komórkowego z grupy produktowej “MesoCellA-4U” – tj. Leku o nazwie MesoCellA-Ortho, zawierającego komórki AT-MSCs jako substancję aktywną. Lek ten jest dedykowany do leczenia osteoartrozy oraz został zastosowany u pacjentów w ramach badania klinicznego BioMiStem-CT (NCT05261360). Przeprowadzone badanie potwierdziły wysoki profil bezpieczeństwa komórek AT-MSCs oraz pełnej kompozycji leku, jak również istotną redukcję bólu stawu kolanowego oraz wzrost zdolności codziennego funkcjonowania i jakości życia pacjentów. Biorąc pod uwagę korzystny wpływ leku MesoCellA-Ortho, którego substancja aktywna została wytworzona dzięki opracowanej technologii, postuluje się, że kolejne produkty lecznicze, które powstaną przy użyciu platformy “MesoCellA-4U" również będą cechowały się wysoką skutecznością u pacjentów z określoną jednostką chorobową.