Grupul de Materiale Organice Inteligente (SMOG) abordează un domeniu interdisciplinar ce include chimie organică, chimia polimerilor și ingineria (bio)materialelor. SMOG își propune să reducă decalajul dintre cercetarea fundamentală și cea aplicată în domeniul materialelor organice pentru a oferi soluții la provocările majore cu care se confruntă societatea noastră. Activitățile de cercetare constau în dezvoltarea de molecule funcționale și de strategii noi sintetice ce permit accesul la sisteme moleculare complexe dinamice.
Cu ajutorul ingineriei ne propunem să dezvoltăm procese noi pentru producerea de materiale inteligente. Scopul este de a obține materiale ‘animate‘ prin proiectarea de noi strategii fundamentale de sinteză și funcționalizarea materialelor sintetice și naturale.
Cercetarea noastră vizează o gamă largă de aplicații, inclusiv biomateriale, sisteme de eliberare controlată a agenților terapeutici, stocarea informațiilor, detecție și diagnosticare. Echipa noastră multidisciplinară este implicată în proiecte de cercetare originale (inter)naționale, precum și în colaborări cu parteneri din România sau din străinătate.
Dr. Victor Jerca conduce Grupul de Materiale Organice Inteligente (SMOG) a cărui tematică se axează pe dezvoltarea de materiale (multi)funcționale pentru aplicații avansate. A obținut un doctorat în inginerie chimică la Universitatea POLITEHNICA din București sub îndrumarea Prof. Dan Sorin Vasilescu și apoi a efectuat cercetări postdoctorale cu Prof. Dan Sorin Vasilescu (Universitatea POLITEHNICA din București) și cu Prof. Richard Hoogenboom (Universitatea Gent). A publicat lucrări fundamentale și aplicative, cu accent pe sinteza și caracterizarea polimerilor funcționali, în special materiale inteligente pe bază de polioxazolină. Dr. Jerca este laureatul premiului Academiei Române ‘‘Costin D. Nenițescu’’ acordat în 2012. În prezent este membru în colegiul de redacție al revistelor Dyes and Pigments și Materials.
Dr. Mircea Vuluga este cercetător senior cu peste 35 de ani de experiență în asigurarea finanțării cercetării și managementul instituțional. Are expertiză vastă în transpunerea la scară industrială a produselor și tehnologiilor obținute în laborator, dobândită în timpul activității sale industriale la C.Ch. Craiova Doljchim și a participat la implementarea a 4 instalații industriale pilot. A elaborat lucrări în domeniul polimerizării cationică cu deschidere de inel a acetalilor ciclici și în domeniul modificării chimice a polimerilor naturali (colagen, celuloză). Dr. Vuluga este specializat în caracterizarea moleculară, termogravimetrică și optică a polimerilor sintetici și a macromoleculelor naturale.
Dr. Adriana Jerca este un cercetător cu experiență cu doctorat în Inginerie Chimică (2011) la Universitatea POLITEHNICA din București. A efectuat cercetări postdoctorale cu Dr. Dan Anghel (Institutul de Chimie Fizică Ilie Murgulescu) și cu Prof. Richard Hoogenboom (Universitatea din Ghent).Este laureată a Premiului Academiei Române „Costin D. Nenițescu” acordat în 2012. Expertiza sa principală constă în dezvoltarea polimerilor și a materialelor organice, iar în prezent lucrează la proiectarea de polimeri sensibili la stimuli și materiale inteligente pentru aplicații biomedicale și fotonică. Expertiza ei în știința materialelor este reflectată de numeroase publicații, capitole de carte, brevete naționale și de comunicări (inter)naționale. De asemenea are experiență managerială în coordonarea de proiecte naționale ca director de proiect.
Emilian Ghibu este doctorand în cadrul Grupului de Materiale Organice Inteligente. A obținut diplomele de licență și master în produse farmaceutice și cosmetice cu specializarea în Chimie Organică de la Universitatea Politehnica din București. Principalul domeniu de cercetare constă în proiectarea și sinteza de hidrogeluri inteligente pentru eliberarea controlată a compușilor biologic activi.
Alexandru Molența s-a alăturat grupului de Materiale Organice Inteligente în 2021 și este în prezent masterand. A obținut licența în Chimie la Universitatea din București sub îndrumarea Prof. Marius Andruh și a Dr. Victor Jerca. Cercetarea se axează pe utilizarea monomerilor inteligenți pe bază de 2-oxazolină pentru dezvoltarea arhitecturilor organice macromoleculare și supramoleculare, și este, de asemenea, implicat în sinteza materialelor sensibile la lumină pentru detecție și diagnosticare.
Direcțiile principale de cercetare se concentrează pe sinteze de molecule organice pentru dezvoltarea de arhitecturi (macro)moleculare ca platformă pentru construcția de materiale multi-funcționale avansate cu aplicații în medicină și fotonică.
Derivați funcționali ai 2-oxazolinelor.
Noi metode pentru obținerea derivaților funcționali de 2-oxazolină utilizând în principal sinteza organică fină. Sinteze de 2-oxazoline cu funcțiuni polimerizabile prin mecanism radicalic și/sau anionic.
Materiale multi-funcționale
Integrarea de funcțiuni complexe în sisteme moleculare dinamice. Dezvoltarea de materiale organice multi-funcționale cu răspuns complex la stimuli externi (e.g., lumină, temperatură, pH, câmp magnetic, și enzime).
Materiale organice pentru opto-electronică și fotonică Proiectarea și sinteza de noi materiale organice structurate cu aplicații în fotonică. Dezvoltarea azo derivaților pentru obținerea de comutatori optici și materiale cu eficiență sporită a proprietăților neliniare de ordinul II și III folosind ingineria moleculară.
Rețele polimerice tridimensionale
Dezvoltarea de materiale organice cu structură tridimensională pentru eliberarea direcționată și controlată a agenților terapeutici. Sisteme polimerice proiectate pentru tratamentul bolilor caracterizate printr-o reacție inflamatorie și răspuns autoimun al organismului.
2022 Jerca F.A.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; Advances and opportunities in the exciting world of azobenzenes, Nature Reviews Chemistry, 6: 51–69.
2021 Xu X., Jerca V.V., Hoogenboom R. Bioinspired Double Network Hydrogels: from Covalent Double Network Hydrogels via Hybrid Double Network Hydrogels to Physical Double Network Hydrogels, Materials Horizons, 8(4): 1173-1188.
2021 Jerca F.A.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; In vitro assessment of the hydrolytic stability of poly(2-isopropenyl-2-oxazoline), Biomacromolecules, 22 (12): 5020–5032.
2020 Xu X.; Jerca F.A.; Van Hecke K.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; High compression strength single network hydrogels with pillar[5]arene junction points, Materials Horizons, 7 (2): 566-573.
2020 Xu X., Jerca V.V., Hoogenboom R.; Bio-inspired Hydrogels as Multi-task Anti-icing Hydrogel Coatings, Chem, 6(4): 820-822.
2020 Xu X., Jerca V.V., Hoogenboom R.; Structural Diversification of Pillar[n]arene Macrocycles. Angewandte Chemie-International Edition, 59(16): 6314-6316.
2020 Ceglowski M.; Jerca V.V.; Jerca F.A.; Hoogenboom R.; Reduction-Responsive Molecularly Imprinted Poly(2-isopropenyl-2-oxazoline) for Controlled Release of Anticancer Agents; Pharmaceutics, 12 (6), 1-15.
2020 Iordache T.V.; Banu N.D.; Giol E.D.; Vuluga D.M.; Jerca F.A.; Jerca V.V.; Factorial Design Optimization of Polystyrene Microspheres Obtained by Aqueous Dispersion Polymerization in the Presence of Poly(2-ethyl-2-oxazoline) Reactive Stabilizer; Polymer International, 69 (11): 1122-1129.
2020 Xu X.; Jerca F.A.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; Self-Healing and Moldable Poly(2-isopropenyl-2-oxazoline) Supramolecular Hydrogels Based on a Transient Metal Coordination Network; Macromolecules, 53 (15): 6566-6575.
2020 Van Den Broeck E, Verbraeken B, Dedecker K, Cnudde P, Vanduyfhuys L, Verstraelen T, Van Hecke K, Jerca V.V., Catak S, Hoogenboom R, Van Speybroeck V; Cation-pi Interactions Accelerate the Living Cationic Ring-Opening Polymerization of Unsaturated 2-Alkyl-2-oxazolines; Macromolecules, 53(10): 3832-3846.
2020 Maji S, Jerca V.V., Hoogenboom R.; Dual pH and Thermoresponsive Alternating Polyampholytes in Alcohol/Water Solvent Mixtures; Polymer Chemistry, 11(12): 2205-2211.
2020 Xu X, Jerca V.V., Hoogenboom R.; Self-Healing Metallo-Supramolecular Hydrogel Based on Specific Ni2+ Coordination Interactions of Poly(ethylene glycol) with Bistriazole Pyridine Ligands in the Main Chain; Macromolecular Rapid Communications, 41(4).
2020 Xu X, Van Guyse OFR, Jerca V.V., Hoogenboom R.; Metal Ion Selective Self-Assembly of a Ligand Functionalized Polymer into [1+1] Macrocyclic and Supramolecular Polymer Structures via Metal-Ligand Coordination; Macromolecular Rapid Communications, 41(1).
2019 Jerca F.A.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; Well-Defined Thermoresponsive Polymethacrylamide Copolymers with Ester Pendent Groups through One-Pot Statistical Postpolymerization Modification of Poly(2-Isopropenyl-2-Oxazoline) with Multiple Carboxylic Acids; Journal of Polymer Science Part A-Polymer Chemistry, 57 (3): 360-366.
2019 Xu X.; Jerca F.A.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; Covalent Poly(2-Isopropenyl-2-Oxazoline) Hydrogels with Ultrahigh Mechanical Strength and Toughness through Secondary Terpyridine Metal-Coordination Crosslinks; Advanced Functional Materials, 29 (48): 1904886.
2019 Van Guyse JFR, Cools P, Egghe T, Asadian M, Vergaelen M, Rigole P, Yan WQ, Benetti EM, Jerca V.V., Declercq H, Coenye T, Morent R, Hoogenboom R, De Geyter N.; Influence of the Aliphatic Side Chain on the Near Atmospheric Pressure Plasma Polymerization of 2-Alkyl-2-oxazolines for Biomedical Applications; ACS Applied Materials & Interfaces, 11(34): 31356-31366.
2019 Arraez FJ, Xu X, Van Steenberge PHM, Jerca V.V., Hoogenboom R, D'Hooge DR; Macropropagation Rate Coefficients and Branching Levels in Cationic Ring-Opening Polymerization of 2-Ethyl-2-oxazoline through Prediction of Size Exclusion Chromatography Data; Macromolecules, 52(11): 4067-4078.
2018 Jerca F.A.; Anghelache A.M.; Ghibu E.; Cecoltan S.; Stancu I.C.; Trusca R.; Vasile E.; Teodorescu M.; Vuluga D.M.; Hoogenboom R.; Jerca V.V.; Poly(2-isopropenyl-2-oxazoline) Hydrogels for Biomedical Applications; Chemistry of Materials, 30 (21): 7938-7949.
2018 Jerca F.A.; Jerca V.V.; Anghelache A.M.; Vuluga D.M.; Hoogenboon R.; Poly(2-isopropenyl-2-oxazoline) as a Versatile Platform Towards Thermoresponsive Copolymers; Polymer Chemistry, 9 (25): 3473-3478.
2018 Jerca V.V., Hoogenboom R.; Photocontrol in Complex Polymeric Materials: Fact or Illusion? Angewandte Chemie-International Edition, 57(27): 7945-7947.
2018 Monnery BD, Jerca V.V., Sedlacek O, Verbraeken B, Cavill R, Hoogenboom R.; Defined High Molar Mass Poly(2-Oxazoline)s; Angewandte Chemie-International Edition, 57(47): 15400-15404.
2018 Glassner M, Verbraeken B, Jerca V.V., Van Hecke K, Tsanaktsidis J, Hoogenboom R. Poly(2-oxazoline)s with Pendant Cubane Groups. Polymer Chemistry, 9(39): 4840-4847.
2017 Jerca F.A.; Jerca V.V.; Photoresponsive Polymers: Quo Vadis. European Polymer Journal, 88, 257-258.
2017 Jerca F.A.; Jerca V.V.; Hoogenboom R.; Photoresponsive Polymers on the Move; Chem, 3 (4), 533-536.
OCUMATER
Near infrared-light drug-delivery materials for ocular implants
PN-III-P1-1.1-TE-2019-0538
POXADOX
New polyoxazoline conjugates for cancer chemo-immunotherapy
PN-III-P2-2.1-PED-2019-0745
RESPOXA
Development of light-responsive poly(2-oxazoline)s micelles as a theranostic platform for improved tumor-targeted drug-delivery
PN-III-P1-1.1-TE-2019-1696
POLYAMOS
Polyoxazoline hydrogels - pluripotent carriers of antimicrobials for local treatment of osteomyelitis
PN-III-P2-2.1-PED-2021- 2544
DRESMATER
Personalized dressing platform based on smart materials for wound management
PN-III-P2-2.1-PED-2021-1776
Ghent University – Belgia
Adam Mickiewicz University – Polonia
ENS Lyon – Franta
U.Claude Bernard Lyon – Franta
Bogazici University – Turcia
Bradford University – UK
Institutul Național de Cercetare-Dezvoltare Medico-Militară „Cantacuzino” - București
Institutul de Biologie și Patologie Celulară Nicolae Simionescu “N. Simionescu” - București
Universitatea Politehnica Bucuresti
Universitatea Bucuresti
Institutul Național de Cercetare – Dezvoltare pentru Chimie și Petrochimie - Bucuresti
Institutul Național pentru Fizica Laserilor, Plasmei și Radiației -Măgurele
