„Příroda je nejlepší chemik.“ Rozhovor s Mariem Monacem, hostujícím doktorandem z Univerzity v Padově
Jak může chemie pomáhat při léčbě oka a proč je příroda stále nejlepším zdrojem inspirace? Mario Monaco, doktorand z Univerzity v Padově, během svého pobytu na Fakultě chemické VUT pracoval na vývoji materiálů pro oční chirurgii. V rozhovoru přibližuje svůj výzkum, zkušenosti ze zahraniční stáže i to, jakou roli ve vědě hrají neúspěchy.
Mario, aktuálně působíte jako doktorand na Univerzitě v Padově. Co vás přivedlo k chemii a konkrétně biomedicínským materiálům?
Chemii jsem měl vždy rád. Nikdy jsem nepochyboval o tom, co chci studovat. Během doktorského studia jsem chtěl pracovat na projektu od úplného začátku a sledovat, kam až se může posunout. Materiálová chemie mě vždy zajímala a biomedicínské aplikace pro mě byly přirozeným pokračováním.
Na biomedicínském výzkumu mě nejvíc fascinuje to, že může skutečně pomáhat lidem. Nejenže studujete molekuly, ale také potenciálně zlepšujete něčí zdraví. To dává této práci skutečný smysl.
Na listopadové studenstké konferenci Fakulty chemické jste získal Cenu vědeckého výboru za práci o multifunkčních molekulách pro oční chirurgii. Co pro vás toto ocenění osobně znamená?
Byl to pro mě velký moment. Poprvé během doktorského studia jsem mohl svou práci otevřeně představit širšímu publiku. Část výzkumu je spojena s průmyslovou spoluprací, takže o něm nemohu vždy mluvit do detailu.
Získat uznání od lidí mimo můj bezprostřední výzkumný tým bylo velmi důležité. Znamenalo to, že projekt má hodnotu i z širší perspektivy.
Jak byste svůj výzkum vysvětlil někomu, kdo se chemií nezabývá?
Zaměřuji se na vývoj šetrnější a méně invazivní metody léčby odchlípení sítnice. V současné době se poškozená oblast často léčí laserem, který v podstatě spálí tkáň, aby ji znovu připojil. Použití laseru uvnitř oka je však poměrně agresivní.
Naším cílem je vytvořit polymerní náplast, která poškozené místo překryje a stabilizuje. Tkáň se pak může hojit přirozeně. Nepřidáváme žádné léky. Pouze zajistíme stabilitu a necháme biologii, aby udělala svou práci. Je to přirozenější způsob podpory hojení.
Je nutné zohlednit velké množství faktorů. Především cytotoxicitu – vše musí být bezpečné. Nejen samotný materiál, ale i produkty jeho rozkladu.
Dále je třeba zohlednit sterilizaci, elasticitu, propustnost, dobu degradace. Náplast musí zůstat na místě dostatečně dlouho, aby se sítnice zahojila, například tři až čtyři týdny, ale zároveň ne tak dlouho, aby způsobovala komplikace. Musí umožňovat průchod plynů a tekutin a nesmí narušovat jemnou strukturu oka. Je to hledání velmi přesné rovnováhy.
Ve své práci využíváte dendrimery. Čím jsou zajímavé?
Dendrimery jsou vysoce přizpůsobivé. Můžete je navrhnout přesně podle potřeby. Fungují jako jakési kotevní body, na které lze navázat další polymerní řetězce. V našem systému tvoří hlavní síť biopolymer a dendrimer ji podporuje, pomáhá řetězce lépe propojit.
Právě tato možnost přesného návrhu je jejich největší výhodou.
Inspirací vám byly i mechanismy z přírody, například přilnavost mušlí. Proč je příroda tak silným zdrojem inspirace?
Příroda je nejlepší chemik. Mušle se dokážou pevně přichytit ke kameni ve vodním prostředí. Oko je také vodní prostředí, takže jsme se snažili tento mechanismus napodobit. Ukázalo se však, že má určitá omezení, zejména z hlediska toxicity a praktické aplikace při operaci.
Přesto je příroda skvělým výchozím bodem. Pokud něco funguje miliony let, má smysl se tím inspirovat.
Používáte zesíťování aktivované viditelným světlem. Proč je to důležité?
Oko je extrémně citlivé. Ultrafialové záření je škodlivé, zejména pro čípky a tyčinky. Tomu se chceme za každou cenu vyhnout.
Viditelné světlo je bezpečnější. Aktivuje systém pouze v přítomnosti specifického fotokatalyzátoru, což nám dává kontrolu. Bez katalyzátoru se nic neděje. Po ozáření vznikne během méně než jedné minuty stabilní hydrogelová náplast.
Jaký byl zatím nejlepší moment vašeho výzkumu? 
Když jsem svou nejlepší formulaci otestoval na modelu oka a viděl, že náplast vznikne přesně podle očekávání. Vytvořila se během jedné minuty, měla správnou elasticitu a zůstala stabilní. Po mnoha neúspěšných pokusech bylo úžasné konečně vidět, že to funguje.
Jak daleko jsme od klinického využití takových materiálů?
Jsme stále v rané fázi. Čekají nás testy in vivo, klinické studie, řešení škálování výroby i otázka reprodukovatelnosti.
Pokud se podaří plně vyřešit otázky toxicity, myslím, že by se podobné řešení mohlo objevit během méně než deseti let. Klinický přenos ale vždy vyžaduje čas.
Proč jste si pro svou zahraniční stáž vybral právě naši fakultu?
Prof. Pekaře jsem znal z odborné literatury. Je jedním z odborníků na biopolymery, se kterými pracuji. Byla to ideální příležitost učit se od někoho s hlubokou expertizou. Velmi si také cením podpory kolegů při reologických měřeních a charakterizaci materiálů. Spolupráce je zde opravdu intenzivní.
Jak byste porovnal výzkumné prostředí v Brně a Padově?
V obou případech jsem potkal velmi ochotné a podporující kolegy. Rozdíl je například v organizaci přístrojů – zde má každý přístroj svého specialistu, což usnadňuje konzultace.
Líbí se mi také komunitní akce fakulty, například vánoční večírek nebo valentýnský ples. Posilují pocit sounáležitosti.
Čeho byste chtěl během svého pobytu dosáhnout?
Rád bych dokončil detailní charakterizaci reologických vlastností svých vzorků. Pracuji také na zrychlených degradačních studiích, které simulují dlouhodobou stabilitu materiálu. Cílem je dosáhnout životnosti produktu přibližně dva roky. Snažím se propojit akademický výzkum s průmyslovou aplikací.
Jak důležitá je podle vás mezinárodní spolupráce v biomedicínském výzkumu?
Jakou radu byste dal studentům, kteří uvažují o doktorátu?
Doktorát je náročný. Musíte být připraveni na neúspěch. Výzkum je z velké části o neúspěších. Důležité je nevnímat selhání jako konec, ale jako lekci. Pokud něco nefunguje, zkuste jinou cestu. Učte se z toho. A v biomedicíně buďte otevření interdisciplinárnímu myšlení. I když to není vaše původní specializace, musíte být ochotni učit se nové věci.
Jak si užíváte pobyt v Brně?
Brno se mi líbí. Je to velké město, ale zároveň klidné. Veřejná doprava funguje velmi dobře a administrativa mě příjemně překvapila svou jednoduchostí. Moc se mi líbilo centrum během vánočních trhů a také Špilberk.
Poznal jsem nové přátele, cestoval po regionu a zažil jinou kulturní atmosféru. Je to velmi pozitivní zkušenost.
Děkujeme za rozhovor a přejeme mnoho úspěchů do budoucna!
-jo-
| Publikováno | |
|---|---|
| Odkaz | https://www.fch.vut.cz/fakulta/media/f96620/d323046 |