Uniwersytecka Częstochowa: Badania strukturalne biopolimerów

Tym razem dowiemy się czym są biopolimery i jak służą poprawie naszego zdrowia. Na jakim polu mogą sprawdzić się jeszcze częstochowscy naukowcy zasilając możliwości lekarzy specjalistów? Wiele nowego udaje się odkryć właśnie w uczelnianym laboratorium dzięki grupie entuzjastów tematu. Uniwersytecka Częstochowa, posłuchajcie!

Szacowany czas czytania: 06:52

Uniwersytecka Częstochowa

Badania strukturalne biopolimerów stosowanych w medycynie to skomplikowana działka, dlatego temat rozpoznało zaledwie kilka ośrodków akademickich w Polsce. W Częstochowie temat zna od podszewki prof. dr hab. Jacek Filipecki z Wydziału Nauk Ścisłych, Przyrodniczych i Technicznych Uniwersytetu im. Jana Długosza.

Radio Jura: Kilka trudnych zagadnień przed nami, bo zajmiemy się biopolimerami. Co się pod tym hasłem kryje?

Jacek Filipecki: „To są polimery. Mamy z tym do czynienia na co dzień, chociażby torby zakupowe czy ceramika, która jest oparta na polimerach. Tutaj chodzi o polimery, które przy odpowiedniej technologii i produkcji mogą być stosowane jako materiały, które są zastępcze w medycynie. Jak implanty, soczewki kontaktowe czy materiały dentystyczne. Są to skomplikowane związki chemiczne, tak bym to ogólnie określił.

Radio Jura: W laboratorium na wydziale razem ze współpracownikami pracują Państwo na rzecz medycyny?

Jacek Filipecki: Tak, badamy materiały polimerowe, a także gotowe materiały, które już są stosowane bezpośrednio w organizmach ludzkich.

Radio Jura: To są związki, które udaje się wszczepić w ciało człowieka i wymienić jakąś część w organizmie?

Jacek Filipecki: Zanim to się stanie to przez lata prowadzone są badania technologiczne i strukturalne, które prowadzą fizycy, aby ocenić czy dany biomateriał czy implant będzie kompatybilny z organizmem ludzkim i organizm go nie odrzuci. Wiele jest badań nad stosowaniem tych materiałów. Istnieją takie przypadki, gdy jeden organizm je przyjmuje a inny odrzuca.

Radio Jura: To tutaj jest pole do popisu dla naukowców, którzy próbują stworzyć coś neutralnego?

Jacek Filipecki: Tak. My się tym wprawdzie nie zajmujemy, bo w obszarze naszych badań są struktury i zmiany strukturalne tych związków, które następują na skutek działania zewnętrznych czynników – jak wilgotność, temperatura, promieniowanie. Wiele z tych czynników fizycznych, które wpływają na strukturę. Całe przystosowanie do organizmu robią to głównie technolodzy.

Radio Jura: Możemy powiedzieć, że to co powstaję w laboratoriach, pod okiem inżynierów, potem jest bardzo wytrzymałe i wystarcza na wiele lat? Jest nawet lepsze niż składniki w naszym organizmie?

Jacek Filipecki: Zdarza się, że tak. Te materiały ogólnie się starzeją. Robiliśmy takie badania po 20 latach, pobraliśmy materiał, który służył jako wypełniacz dentystyczny i jego struktura była zmieniona i się już nie nadawał. Ale są też protezy wewnątrzorganiczne, które wytrzymują nawet dziesiątki lat.

Radio Jura: Jak to jest z tą biozgodnością? Da się to sprawdzić który materiał będzie się nadawał, a który mniej?

Jacek Filipecki: Da się i to jest sprawdzane, że dany materiał można wprowadzić do organizmu. Cały czas się bada te materiały, wiele ośrodków w Polsce się zajmuje biopolimerami. Oprócz naszej grupy również chemicy badają, tyle że z innego punktu widzenia…

Radio Jura: Mogą być Państwo jeszcze zaskoczeni tym co uda się w laboratorium uzyskać?

Jacek Filipecki: Głównie zajmujemy się gotowymi materiałami dla okulistyki. Są one już przeznaczone do użytku, jak soczewki kontaktowe, które badamy ponad 10 lat. Są też przez nas badane hydrożelowe soczewki wewnątrzgałkowe, które się wszczepia chirurgicznie. Głównie w przypadku zaćmy. Badamy też materiały dla stomatologii, które służą jako plomby. Tu od kilku lat prowadzimy współpracę z katedrą ortodoncji Uniwersytetu Medycznego we Lwowie. Jeszcze od dwóch lat pracujemy z polimerami, stosowanymi do materiałów przeciw oparzeniowych.

Radio Jura: To działalność naukowa i akademicka, ale chyba również ważna jest taka świadomość, że pracujemy na rzecz medycyny i ochrony zdrowia?

Jacek Filipecki: Jest też pewna odpowiedzialność, bo te nasze wyniki są przekazywane i są dostępne dla innych badaczy. Jeżeli pracowaliśmy kilka lat nad soczewkami kontaktowymi, była silna współpraca z producentem soczewek, to zawsze była potrzeba by te wyniki do nich trafiały. Myśmy zajmowali się soczewkami miękkimi, co zostało przebadane w pełni naszymi metodami. Rozpoczęliśmy teraz pracę nad soczewkami klinicznymi, które stosuje się do korekcji szpitalnych. Wykorzystane w medycynie dają pewne efekty.

Radio Jura: Kiedyś pole medyczne w przypadkach chorobowych oka się zamykało. Te badania dają chyba zupełnie nowe szanse?

Jacek Filipecki: Kiedyś wymiana takiej soczewki to był poważny zabieg chirurgiczny. W tej chwili mamy taką współpracę z prof. Stopą z Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, kiedyś tam oglądaliśmy jak to wygląda od strony medycznej. Jest jeszcze wiele do zrobienia na polu współpracy. Robiliśmy odpowiednie badania. Badaliśmy soczewki po latach noszenia i sprawdzaliśmy jak ich struktura się po czasie zmieniła. Taka soczewka może mieć np. 2 lata terminu ważności, ale ona się dostosowuje np. do pracy oka i może być użytkowana o wiele dłużej. Prof. Stopa zauważył, że inaczej takie soczewki działają np. u cukrzyków, a inaczej u zdrowych ludzi…

Radio Jura: To jest zatem interdyscyplinarna działalność, jak duży zespół ludzi musi nad tymi biopolimerami pracować?

Jacek Filipecki: Z doktorantką to u nas pięć osób, ale nie obejdzie się bez współpracy z podmiotami z zewnątrz. Największą współpracę w temacie badań aparaturowych mamy z AGH, z Wydziałem Inżynierii Materiałowej i katedrą, która się zajmuje szkłami. Prowadzą też badania naszych polimerów. Rozpoczęliśmy współpracę na temat tych materiałów przeciw oparzeniowych, najbardziej przyszłościową z Wydziałem Farmaceutycznym Uniwersytetu Medycznego w Gdańsku. Badamy wspólnie te polimery. Jeżeli chodzi o soczewki to współpracujemy z Zakładem Optometrii w Szamotułach, który ma szerokie kontakty z producentami włoskimi.

Radio Jura: Dużo jest jeszcze do odkrycia jeśli chodzi o biopolimery i ich zastosowanie?

Jacek Filipecki: Ja może bym dodał, że w tych wszystkich badaniach strukturalnych stosujemy skomplikowaną elektroniczną metodę – spektroskopię. W Polsce są tylko trzy ośrodki. W medycznych materiałach i badaniach ich struktury tematem zajmujemy się my w Częstochowie i ośrodek w Lublinie…

Radio Jura: Będzie biopolimerów więcej i więcej ich zastosowań w ratowaniu ludzkiego zdrowia?

Jacek Filipecki: Mnie się wydaje, że tak, choć wchodzą do użycia może mniej elastyczne niż polimery, materiały ceramiko-szklane. Wytrzymałościowo lepsze, stosowane w ich miejsce…

Rozmawiał Mariusz Osyra.

Projekt finansowany jest z grantu przyznanego przez Ministerstwo Edukacji i Nauki w ramach konkursu „Społeczna odpowiedzialność nauki – Popularyzacja nauki i promocja sportu” (nr SONP/SP/515100/2021) w kwocie 109 717 zł.

Czytaj także:

Częstochowa informacje z Częstochowy Uniwersytecka Częstochowa Uniwersytet Humanistyczno - Przyrodniczy im. Jana Długosza w Częstochowie wiadomości z Częstochowy