Ależ one już tu są! Popularne są na przykład maseczki kosmetyczne zawierające okrzemki. Ziemia okrzemkowa stosowana jest także jako suplement diety przez osoby mające problemy z jelitami. My w laboratoriach także szukamy dla nich nowych, przydatnych zastosowań.Z Weroniką Brzozowską – doktorantką II roku w Szkole Doktorskiej Uniwersytetu Szczecińskiego rozmawia dr Krzysztof Flasiński.
Podczas spotkania online z kandydatami do szkoły doktorskiej odpowiadała Pani na ich pytania ubrana w biały fartuch, siedząc przy laboratoryjnym stole. Każdą chwilę spędza Pani w laboratorium?
Każdą nie, ale rzeczywiście moje badania wymagają ciągłego nadzoru. Pracuję z żywymi organizmami i muszę kontrolować proces ich hodowli, nawet jeżeli są to okrzemki, które należą do gromady jednokomórkowych glonów.
Co jest tak wyjątkowego w okrzemkach?
Najbardziej fenomenalne jest połączenie faktu, że są one dostępne właściwie wszędzie w nieograniczonych ilościach, a jednocześnie potrafią zbudować piękną, trójwymiarową, hierarchiczną strukturę krzemionki, której człowiek jeszcze nie jest w stanie stworzyć sztucznie.
Dlaczego używa się właśnie okrzemek?
Posiadają one niezwykłą zdolność do izomorficznego podstawienia atomów krzemu w trójwymiarowej strukturze swojego pancerzyka – frutuły, atomami innych pierwiastków. Aby się tak stało, wystarczy naprawdę niewielka ilość takiej substancji. Należy stworzyć okrzemkom odpowiednie warunki, aby wbudowały one w swoje pancerzyki podawany pierwiastek, przejmujący tym niektóre jego właściwości. Najprostszym, ale jednocześnie najbardziej wyrazistym przykładem jest domieszkowanie okrzemek niewielką dawką metali lub półmetali (takich jak tytan, german czy wanad), dzięki czemu uzyskuje się materiał o wyjątkowych właściwościach foto- i elektroluminescencyjnych. Teraz właśnie sprawdzam, do jakiego jeszcze interesującego i potrzebnego celu mogę wykorzystać okrzemki.
Brzmi jak alchemia.
Niestety, nie potrafię zamieniać okrzemek w złoto. Okrzemki nie zmieniają się w dany pierwiastek, ale przejmują jego niektóre właściwości, zachowując jednocześnie swoje stare cechy. I to jest właśnie ich największa zaleta. Dodatkowo są biokompatybilne, stabilne termicznie i przede wszystkim naturalne.
Gdzie w takim razie można wykorzystać okrzemki?
Wszędzie tam, gdzie potrzebne jest połączenie ich unikalnych cech i właściwości pierwiastka, który chcemy wykorzystać. Szczególnie, jeśli ten drugi element jest trudny lub kosztowny do uzyskania. Przykładowo, można tym sposobem wzmocnić już istniejące oraz nadać nowe właściwości luminescencyjne, które są tak potrzebne w laserach, czy ogólnie w optyce.
Naturalność okrzemek wydaje się korzystna w zastosowaniach medycznych.
Okrzemki, oprócz tego, że posiadają zdolność do wprowadzenia do swojego pancerzyka odpowiedniej domieszki, cechują się także amorficznym charakterem krzemionkowego pancerzyka, co czyni je nieszkodliwymi kandydatami do zastosowania jako nośniki leków. Trójwymiarowa, porowata struktura okrzemek pozwala na „załadowanie” substancji czynnej leku i uwalnianie jej na zewnątrz w zrównoważonym tempie. Ponadto właściwości uwalniania leku z pancerzyka okrzemka można modulować przez modyfikację powierzchni okrzemkowej frustuły w celu kontrolowania strategii ładowania i uwalniania leku. Okrzemkowa frustuła nie jest tworzywem sztucznym, ale elementem naturalnym. Z tego powodu ryzyko konfliktu, czy też odrzucenia przez organizm człowieka, jest nieporównywalne niższe. W ogóle medycyna jest ciekawym polem dla zastosowania okrzemek. Są już prowadzone badania, których wyniki wskazują, że pancerzyki okrzemek mogą być uważane za suplement hamujący aktywność osteoklastów, w celu zmniejszenia resorpcji kości ze względu na ich biodegradowalność oraz rolę krzemu w resorpcji kości. Nie bez znaczenia jest to, że okrzemki są niezwykle tanie do uzyskania, ponieważ są powszechne w środowisku naturalnym, występują w praktycznie każdym zbiorniku wodnym, a czasem nawet znajdują się na lodzie. W razie potrzeby można je również hodować. Bardzo szybko się adaptują do nowych warunków.
Czy to oznacza, że niedługo okrzemki pojawią się w naszym życiu?
Ależ one już tu są. Popularne są na przykład maseczki kosmetyczne zawierające okrzemki. Ziemia okrzemkowa stosowana jest także jako suplement diety przez osoby mające problemy z jelitami. My w laboratoriach także szukamy dla nich nowych, przydatnych zastosowań.
Jak ocenia Pani Szkołę Doktorską Uniwersytetu Szczecińskiego?
Wyróżnia się nie tylko poziom naukowy, ale również organizacja naszej pracy i indywidualne podejście do doktorantów. O opinii na temat Szkoły Doktorskiej US może świadczyć fakt, że nie ja jedna wybrałam Szczecin. W szkole są również doktoranci z Wrocławia, czy nawet Lublina.
Jak wygląda rekrutacja?
Nie będę ukrywać, że jest trudno. Wymóg liczby punktów, które trzeba zdobyć, jest wysoki. Dodatkowo, jest ogromna konkurencja, ponieważ wiele osób chce się dostać do szkoły.
Co doradziłaby Pani kandydatom?
Jak mówiłam, poprzeczka jest zawieszona wysoko, ale zdecydowanie warto próbować. Moim zdaniem kluczowe jest przygotowanie bardzo dobrego indywidualnego projektu badawczego. Jeśli robisz coś, co naprawdę cię pasjonuje i wierzysz w sens swoich badań, napiszesz projekt, który urzeknie komisję i nie będziesz miał problemów, żeby go obronić podczas rozmowy kwalifikacyjnej. Osoby z komisji są szczerze zainteresowane tym, co przyszły doktorant ma do powiedzenia, dopytują o wiele rzeczy, bo są ciekawe. Wtedy można przekonać komisję do swojego projektu. I przy okazji zdobyć dużo punktów.
Rozmawiał dr Krzysztof Flasiński
Więcej w papierowym wydaniu „Przeglądu Uniwersyteckiego”
Zobacz też: https://www.facebook.com/PrzegladUniwersytecki/
