Κεντρική Υποδομή Ανάπτυξης Προηγμένων Υλικών και Βιοϋλικών, 3D εκτύπωσης και Ψηφιακής Βιομηχανίας και Τεχνολογιών Laser
Αποτελεί αλυσίδα ψηφιακής σχεδίασης, ανάπτυξης προηγμένων υλικών, προσθετικής και ψηφιακής κατασκευής, και προηγμένου χαρακτηρισμού και αξιολόγησης, με εφαρμογές σε κρίσιμους τομείς προτεραιότητας της Περιφέρειας Ηπείρου. Ενιαίος τεχνολογικός και ερευνητικός πυρήνας που επιτρέπει τη μετάβαση από τη βασική φυσική και ιδιότητες της ύλης, σε επίπεδο «υλικού» και νανο-/ μικρο-δομών, έως την παραγωγή και τον χαρακτηρισμό τελικών, λειτουργικών 3D τεμαχίων και πρωτοτύπων. O εξοπλισμός αποτελείται από:
Μονάδα παρασκευής και πυροσυσσωμάτωσης προηγμένων υλικών βασισμένη στην τεχνολογία Spark Plasma Sintering και, υποστηρίζοντας πλήρως την αλυσίδα παραγωγής υλικών: Σύνθεση (VAM) → Προετοιμασία (HEBM έως νανο)→ Κοκκομετρικός έλεγχος (Laser Particle Size Analyser έως νανο)→Πυροσυσσωμάτωση (SPS) →Έλεγχος μικροδομής (ευφυές μικροσκόπιο). Περιλαμβάνει έξι υποσυστήματα: Υποσύστημα 1 – Σύνθεσης υλικών (VACUUM ARC MELTING), για την παρασκευή αρχικών συνθέσεων. Υποσύστημα 2 – Προετοιμασίας υλικών (HIGH ENERGY BALL MILLING – HEBM), για την κονιοποίηση υλικών, ρύθμιση κοκκομετρίας και ομοιογένειας πριν την πυροσυσσωμάτωση. Υποσύστημα 3 – Κοκκομετρικού ελέγχου (LASER PARTICLE ANALYSER), για τον έλεγχο κατανομής μεγέθους σωματιδίων των παραγόμενων σκονών, την αποφυγή συσσωματωμάτων, τη μέτρηση νανοκλάσματος, την αξιολόγηση της επίδρασης της κοκκομετρίας στην ποιότητα και επαναληψιμότητα της πυροσυσσωμάτωσης. Υποσύστημα 4 – Πυροσυσσωμάτωσης με τεχνολογία SPARK PLASMA SINTERING/FIELD ASSISTED SINTERING (FAST/SPS), το οποίο αποτελεί τον κεντρικό πυρήνα της μονάδας, επιτρέποντας ταχεία και ελεγχόμενη συμπύκνωση προηγμένων υλικών και βιοϋλικών. Υποσύστημα 5 – Μηχανικής προετοιμασίας (GRINDING/POLISHING), για την προετοιμασία των επιφανειών των προϊόντων SPS προς αξιολόγηση μικροδομής. Υποσύστημα 6 – Ελέγχου μικροδομής (ΕΥΦΥΕΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΚΟ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΟ) για την αξιολόγηση της μικροδομής, ομοιογένειας και ποιότητας των τελικών υλικών.
Σύστημα Laser υπερβραχέων παλμών και φασματόμετρο για χρονικά εξαρτώμενες μετρήσεις φασματοσκοπίας και μονοχρωμάτορας. Στο σύστημα λέιζερ περιλαμβάνονται : 1) Turn-key σύστημα λέιζερ με ενεργό μέσο Υττέρβιο (Yb) το οποίο παράγει παλμούς υψηλής ισχύος, υπερβραχείας διάρκειας, και μεταβλητού ρυθμού επανάληψης (repetition rate). 2) Δευτερογενής πηγή παλμών φεμτοδευτερολέπτων (Οπτικός Παραμετρικός Ενισχυτής – OPA), με κάλυψη του φασματικού εύρους από το υπεριώδες έως το κοντινό υπέρυθρο (UV-Vis–NIR). 3) Φασματόμετρο Transient Absorption, για τη διεξαγωγή μετρήσεων άντλησης-ανίχνευσης τόσο σε λειτουργία διέλευσης (transmission) όσο και ανάκλασης (reflection), σε όλο το φάσμα UV, ορατού και NIR. 4) Οπτική τράπεζα με στερεά έδραση, επάνω στην οποία θα εγκατασταθούν τα ανωτέρω συστήματα (1-2-3) από την ανάδοχο εταιρεία. Η τελευταία θα εξασφαλίσει την ορθή λειτουργία της και θα παράσχει επιπλέον εκπαίδευση σε μέλη της υποδομής.
Εξοπλισμός Προσθετικής Κατασκευής και Ψηφιακής Παραγωγής, με πλήρη γκάμα τεχνολογιών 3D εκτύπωσης και ψηφιακής σχεδίασης που περιλαμβάνει 3D εκτυπωτές πολυμερικών και σύνθετων υλικών, 3D scanner, εκτυπωτές 2D και θερμικό χαρακτηρισμό, υποστηρίζοντας τον ψηφιακό σχεδιασμό, την ανάλυση και την παραγωγή προηγμένων υλικών και πολύπλοκων δομών.
Η Κεντρική Υποδομή Ανάπτυξης Προηγμένων Υλικών και Βιοϋλικών, 3D εκτύπωσης και Ψηφιακής Βιομηχανίας και Τεχνολογιών Laser του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων θα υποστηρίξει την καινοτομία στους άξονες προτεραιότητας της Στρατηγικής Έξυπνης Εξειδίκευσης (RIS3) της Ηπείρου Υλικά – Αγροδιατροφή – Περιβάλλον – Βιοεπιστήμες- Τουρισμός / Πολιτισμός / Δημιουργικές Βιομηχανίες – Ψηφιακές Τεχνολογίες – Αειφόρος Ενέργεια, προσφέροντας τη δυνατότητα για:
πλήρη γκάμα τεχνολογιών 3D εκτύπωσης και ψηφιακής σχεδίασης, ανάλυση και παραγωγή προηγμένων υλικών και πολύπλοκων δομών. Συνεισφορά στο «Digital & Precise Manufacturing», με δυνατότητα «κατά απαίτηση» παραγωγής ως οριζόντια πλατφόρμα ψηφιακής παραγωγής για την Περιφέρεια Ηπείρου..
καθετοποιημένη υποδομή ανάπτυξης βιοϋλικών και προηγμένων υλικών, μοναδική στην Ελλάδα, βασισμένη στον συνδυασμό των καινοτομικών τεχνολογιών Vacuum Arc Melting (VAM), High Energy Ball Milling (HEBM) και Spark Plasma Sintering (SPS), με δυνατότητα διασύνδεσης με τεχνολογίες μεταλλικής προσθετικής κατασκευής.
ταχεία, μη-επεμβατική και υψηλής ακρίβειας ανάλυση υλικών, βιοϋλικών και βιολογικών δειγμάτων, με εφαρμογές στον ποιοτικό έλεγχο, τη διαγνωστική, την αγροδιατροφή, και στον χαρακτηρισμό λειτουργικών και προηγμένων υλικών.
Κεντρική Υποδομή Μικροβιώματος και Ομικών Αναλύσεων Υψηλής Διακριτικής Ικανότητας
Αποτελεί ενιαίο τεχνολογικό και ερευνητικό πυρήνα, με κάλυψη όλου του φάσματος εργασιών από τη συλλογή και επεξεργασία δειγμάτων (σωματικά υγρά, φυτικοί και ζωϊκοί ιστοί, τρόφιμα, έδαφος, νερό) στην κυτταρική και ιστική ανάλυση μέχρι τη γονιδιωματική, μεταγονιδιωματική και μεταβολομική ανάλυση σε μοριακό, κυτταρικό, οργανισμικό και περιβαλλοντικό επίπεδο, με σκοπό την παραγωγή και πολυπαραμετρική ανάλυση δεδομένων για την έρευνα και τη βιομηχανία και πολλαπλές εφαρμογές σε όλους τους κρίσιμους τομείς προτεραιότητας της Περιφέρειας Ηπείρου. O εξοπλισμός της Κεντρικής Υποδομής αποτελείται από τους ακόλουθους επιμέρους εξοπλισμούς:
Εξοπλισμό Γονιδιωματικής του Ινστιτούτου Βιοϊατρικών Ερευνών του Πανεπιστημιακού Κέντρου Έρευνας και Καινοτομίας (ΙΒΕ-ΠΑΚΕΚ) με επιτραπέζιο αλληλουχητή νέας γενιάς (NGS), σύστημα ψηφιακής PCR, και σύστημα ποσοτικής PCR.
Εξοπλισμό κυτταρικής απεικόνισης του ΙΒΕ-ΠΑΚΕΚ με αυτοματοποιημένο σύστημα απεικόνισης και ποσοτικής ανάλυσης ζωντανών κυττάρων σε πραγματικό χρόνο, σχεδιασμένο για εγκατάσταση και συνεχή λειτουργία εντός επωαστήρα κυτταροκαλλιέργιας.
Εξοπλισμό κυτταρομετρίας ροής του ΙΒΕ-ΠΑΚΕΚ με πλήρως φασματικό σύστημα ροής κυττάρων σχεδιασμένο για υψηλής απόδοσης πολυχρωματική κυτταρική ανάλυση με 3 λέιζερ.
Εξοπλισμό του Κέντρου Μελέτης και Επεξεργασίας Μικροβιώματος με επωαστήρα αναερόβιας καλλιέργειας, θάλαμο νηματικής ροής, αυτόκαυστο, επιτραπέζια ψυχομενη φυγόκεντρο, σύστημα και συνοδό εξοπλισμό για εγκλεισμό και επεξεργασία μικροβιώματος για παραγωγή καψουλών προς θεραπευτικές εφαρμογές μεταμόσχευσης μικροβιώματος και επιτραπέζιο φασματογράφο Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού για μεταβολομικές μελέτες.
Εξοπλισμό Confocal Raman Microscope με ενσωματωμένο FLIM/TCSPC (Fluorescence Lifetime Imaging/Time-Correlated Single Photon Counting) με κοινή οπτική και χωρική αναφορά (pixel-to-pixel), για ταυτόχρονη χημική, μοριακή και μεταβολική ανάλυση δειγμάτων.
Πλατφόρμα προετοιμασίας μοναδιαίων κυττάρων γονιδιακής έκφρασης, ανάλυση ανοσολογικού προφίλ και ανάλυσης δοκιμασίας έναντι χρωματίνης προσβάσιμης σε μεταθετάση (ATAC).
Πλήρες σύστημα πολυωμικής ανάλυσης DNA/πρωτεϊνών κυττάρων, σύστημα που μπορεί να επιτυγχάνει την ταυτόχρονη ανάλυση του γονότυπου (DNA) και του ανοσοφαινότυπου (πρωτεϊνών) από το ίδιο κύτταρο.
Φορητό σύστημα αλληλούχισης νουκλεικών οξέων (είτε DNA είτε RNA) με τη χρήση νανοπόρων.
Σύστημα διαδοχικής φασματομετρίας μάζας (MS/MS) υψηλής διακριτικής ικανότητας και ακρίβειας μάζας συζευγμένο με σύστημα υγρής χρωματογραφίας υπερ-υψηλής απόδοσης (UPLC).
Η Κεντρική Υποδομή Μικροβιώματος και Ομικών Αναλύσεων Υψηλής Διακριτικής Ικανότητας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων θα υποστηρίξει την καινοτομία στους άξονες προτεραιότητας της Στρατηγικής Έξυπνης Εξειδίκευσης (RIS3) της Ηπείρου Υλικά – Αγροδιατροφή – Περιβάλλον – Βιοεπιστήμες – Τουρισμός / Πολιτισμός / Δημιουργικές Βιομηχανίες – Ψηφιακές Τεχνολογίες, προσφέροντας τη δυνατότητα για:
συλλογή, επεξεργασία, μεταβολομική, γονιδιωματική και μεταγονιδιωματική ανάλυση του μικροβιώματος με εφαρμογές στη δημόσια υγεία / πρόληψη, αγροδιατροφική αλυσίδα, ποιότητα και ασφάλεια τροφίμων, προστασία υδάτινων και εδαφικών πόρων, και κυκλική οικονομία.
παραγωγή καινοτόμων φαρμάκων μέσω της μονάδας ανάπτυξης τεχνολογίας μεταμόσχευσης μικροβιώματος, μοναδική στην Ελλάδα η οποία θα ενισχύσει και τον ιατρικό τουρισμό της περιφέρειας.
παροχή υψηλού επιπέδου διαγνωστικών/αναλυτικών υπηρεσιών λειτουργικής κυτταρικής και γονιδιωματικής ανάλυσης με εφαρμογές στην υγεία (σύγχρονες μοριακές αναλύσεις), αγροδιατροφή (αναλύσεις ενδημικών ειδών, τοπικές ποικιλίες εκτρεφόμενων ζώων και ψαριών, γαλακτοκομικά προϊόντα) και περιβάλλον.
ανάδειξη και προστασία της βιοποικιλότητας της Δυτικής Ελλάδας (μοναδική στον Ευρωπαϊκό χάρτη) και ανάδειξη και αξιοποίηση βιοδραστικών ουσιών από τοπικά είδη της χλωρίδας και πανίδας.
μεθοδολογίες αυτόματης ανάλυσης (pipelines) και προηγμένης επεξεργασίας μεγάλων δεδομένων -ομικής (σε μοναδιαία κύτταρα), με εφαρμογή στην υγεία, την παραγωγή προϊόντων/υπηρεσιών και τη βιοτεχνολογία.
πολυπαραμετρική ανάλυση δειγμάτων σε μικροσκοπική κλίμακα, μοναδική στην Ελλάδα, με εφαρμογές στη λειτουργική και μοριακή χαρτογράφηση ιστών, στη μελέτη μεταβολικών φαινοτύπων, και στην ανάλυση βιοϋλικών, προηγμένων υλικών και φαρμάκων.
υψηλής διακριτικής ικανότητας ταυτοποίηση και χαρακτηρισμό πολύπλοκων ενώσεων με εξαιρετική ακρίβεια, ιδανική για σύνθετα βιολογικά και περιβαλλοντικά δείγματα και ευρύ φάσμα εφαρμογών στην αγροδιατροφική αλυσίδα (αυθεντικότητα και δημιουργία αξίας στα ηπειρώτικα προϊόντα), το περιβάλλον και τις βιοιατρικές επιστήμες.
Παρατηρητήριο Άνθρακα Ηπείρου
Αποτελεί υποδομή / κινητή μονάδα χαρακτηρισμού ατμοσφαιρικών ρυπαντών για την ποσοτική εκτίμηση και απόδοση των εκπομπών CO2, CH4, και αιωρούμενων σωματιδίων ανά επιχείρηση ή βιομηχανική εγκατάσταση με επιστημονικά τεκμηριωμένη διάκριση μεταξύ βιογενούς και ορυκτής προέλευσης άνθρακα. O εξοπλισμός αποτελείται από τα ακόλουθα όργανα:
Αναλυτή Παρακολούθησης Της Συγκέντρωσης Θερμοκηπικών Αερίων (CO2, CH4), Ισοτοπικών Λόγων 13C/12C Και Ατμών Η2O Με Μέθοδο Φασματοσκοπίας Απόσβεσης Φωτός Σε Οπτική Κοιλότητα.
Αναλυτή προσδιορισμού της απορρόφησης από αιωρούμενα σωματιίδια σε τρία μήκη κύματος με μέθοδο φωτοθερμικής συμβολομετρίας.
Κινητό εργαστήριο μέτρησης θερμοκηπικών αερίων / ατμοσφαιρικής ρύπανσης (Προκατασκευασμένος οικίσκος για την στέγαση εξοπλισμού μέτρησης ποιότητας του αέρα, κατάλληλος για υπαίθρια εγκατάσταση και δυνατότητα μεταφοράς).
Το Παρατηρητήριο Άνθρακα Ηπείρου του ΠΙ θα υποστηρίξει την καινοτομία στους άξονες προτεραιότητας της Στρατηγικής Έξυπνης Εξειδίκευσης (RIS3) της Ηπείρου: Υλικά – Περιβάλλον – Βιοεπιστήμες, προσφέροντας τη δυνατότητα για:
εκθέσεις περιβαλλοντικού και ανθρακικού αποτυπώματος για συμμόρφωση με τις πρόσφατες οδηγίες της Ευρωπαϊκής Ένωσης και την εθνική νομοθεσία για περιοδικές αναφορές βιωσιμότητας.
πιστοποιήσεις ESG (Environmental, Social, Governance) και ISO για προγράμματα περιβαλλοντικής αναβάθμισης.
διασύνδεση με: μελέτες επιδημιολογίας, και συσχέτιση ατμοσφαιρικών ρυπαντών και σωματιδίων με δείκτες υγείας του τοπικού πληθυσμού, και έρευνες σε νέα υλικά με ιδιότητες απορρόφησης ή/και προσρόφησης θερμοκηπικών αερίων.
Χωροθέτηση και Εγκατάσταση Εξοπλισμού Υποδομών
Ο εξοπλισμός των υποδομών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνωνθα εγκατασταθεί στο υπάρχον κτήριο Ε5 αμέσως μετά την μετεγκατάσταση του ΙΒΕ-ΙΤΕ στο νέο κτήριο τον Μάιο του 2026. Ο εξοπλισμός της Κεντρικής Υποδομής Μικροβιώματος και Ομικών Αναλύσεων Υψηλής Διακριτικής Ικανότητας θα χωροθετηθεί και εγκατασταθεί στον 1ο όροφο του Ε5 ενώ ο εξοπλισμός του Παρατηρητήριου Άνθρακα Ηπείρου και της Κεντρικής Υποδομής Ανάπτυξης Προηγμένων Υλικών και Βιοϋλικών και Τεχνολογιών Laser, στο ισόγειο του Ε5, ενώ ο εξοπλισμός 3D εκτύπωσης και Ψηφιακής Βιομηχανίας θα εγκατασταθεί στο Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων στην Άρτα.
