Aktualności

Cykl #NanoGirls to platforma, na której podkreślamy znaczący udział kobiet w polskim środowisku nanotechnologicznym. Serdecznie zapraszamy do zapoznania się z dzisiejszą rozmową z mgr inż. Urszulą Szałaj, pracownikiem Laboratorium Nanostruktur Instytutu Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk. 

Co Cię skłoniło do zainteresowania się nanotechnologią? 

Nanotechnologia po raz pierwszy przyciągnęła moją uwagę na studiach II stopnia, kiedy to na wykładzie z przedmiotu „Nanotechnologie” usłyszałam o realizacji przez polską grupę badawczą projektu AntiBacTex, który miał na celu opracowanie nowych rodzajów tekstyliów do pościeli i ubrań trwale pokrytych nanocząstkami o właściwościach bakteriobójczych. Projekt ten zmierzał do zwiększenia bezpieczeństwa pacjentów przebywających w ośrodkach szpitalnych, poprzez zapobieganie coraz bardziej rozpowszechniającej się antybiotykoodporności tzw. superbakterii. Zainteresowanie te było na tyle silne, że postanowiłam realizować temat związany z nanotechnologią w ramach swojej pracy magisterskiej. Dzięki temu trafiłam do grupy Prof. W. Łojkowskiego, kierownika Laboratorium Nanostruktur w Instytucie Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk (IWC PAN), gdzie realizowałam temat związany z nanocząstkami hydroksyapatytu. Podczas realizacji badań do pracy magisterskiej zaraziłam się entuzjazmem zespołu do prac badawczo-naukowych, które mają służyć wdrożeniu na rynek nowych rozwiązań wykorzystujących unikalne właściwości wynikające z nanorozmiaru materiałów. Szczególną uwagę poświęciłam rozwiązaniom z zakresu nanomedycyny.   

Czy mogłabyś podzielić się swoimi doświadczeniami i etapami rozwoju w karierze nanotechnologicznej? Nad czym aktualnie pracujesz? 

Jak wcześniej wspomniałam, kończąc pracę magisterską zebrałam pierwsze doświadczania w działalności z nanomateriałami do regeneracji tkanki kostnej. Rozpoczęcie studiów III stopnia na Wydziale Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej oraz praca na stanowisku asystenta w Laboratorium Nanostruktur Instytutu Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk pozwoliły mi na poszerzanie swojej wiedzy i umiejętności w tym zakresie. W kolejnych latach współrealizowałam m.in. projekty dotyczące leczenia dużych ubytków tkanki kostnej u chorych onkologicznie, jak również mocowania sztucznych ścięgien i więzadeł do tkanki kostnej z wykorzystaniem nanotechnologii. W projektach należałam do zespołu zajmującego się syntezą nanocząstek hydroksyapatytu o precyzyjnie regulowanej wielkości nanocząstek, funkcjonalizacją powierzchni różnego rodzaju implantów, charakteryzacją nanomateriałów, projektowaniem stanowisk do syntezy nanomateriałów, czy osadzania nanopowłok. Misją laboratorium, w którym pracuję jest dostarczenie lekarzom i pacjentom nowych materiałów wykorzystujących zalety nanotechnologii, które mają szansę znacząco poprawić jakość leczenia oraz umożliwić bądź przyspieszyć powrót pacjenta do zdrowia. W związku z tym zaczęłam zgłębiać wiedzę z zakresu System Zarządzania Jakością dla Wyrobów Medycznych oraz wymagań prawnych i regulacyjnych w sprawie wyrobów medycznych zawierających nanomateriały. Aktualnie pracuję nad wdrożeniem opracowanych w Laboratorium Nanostruktur technologii, w tym wyrobu medycznego w postaci biomimetycznego wypełniacza kostnego składającego się z nanocząstek hydroksyapatytu GoHAPmed. Oczekuję również na recenzje i przygotowuję się do obrony mojej rozprawy doktorskiej dotyczącej osadzania nanopowłok hydroksyapatytowych osadzanych metodą ultradźwiękową na powierzchniach różnego rodzaju implantów ortopedycznych. 

Opowiedz, jakie umiejętności lub kwalifikacje okazały się kluczowe do Twojego zaangażowania się w dziedzinę nanotechnologii. 

Nie ulega wątpliwości, że wykształcenie techniczne, wiedza z zakresu chemii, fizyki, inżynierii materiałowej są niezbędne do pracy w dziedzinie nanotechnologii. Jednakże sądzę, że umiejętność pracy w zespole jest również jedną z kluczowych kompetencji. Ponadto uważam, że najcenniejsza wiedza jest nam przekazywana przez współpracowników, a atmosfera pracy decyduje o stopniu zaangażowania zespołu w realizowany projekt. 

Opisz, czym zajmuje się organizacja, w której pracujesz i jaki jest wpływ nanotechnologii na jej działalność.  

Specjalnością Laboratorium Nanostruktur Instytutu Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk są syntezy nanocząstek o wielkości od 5 do 100 nm. Zespół laboratorium składa się z pracowników naukowych i technicznych, którzy poszerzają wiedzę z zakresu nanotechnologii i doskonalą je, aby móc w praktyce wykorzystać możliwości nanomateriałów w medycynie, optyce, optoelektronice, farmacji i kosmetyce.  

Wiodące materiały wytwarzane w naszym laboratorium to hydroksyapatyt o właściwościach niemal identycznych do hydroksyapatytu zawartego naturalnie w kościach, antybakteryjne, kompozytowe nanocząstki na bazie tlenku cynku domieszkowane jonami srebra i miedzi, tlenek cyrkonu domieszkowany pierwiastkami ziem rzadkich. Nanomateriały te charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą w zakresie 10-250 m2/g i wielkością ziarna od 7 do 100 nm.  

Laboratorium IWC PAN od lat zajmuje się rozwojem technologii mikrofalowo solwo- i hydro- termalnej syntezy nanocząstek (MSS), która jest filarem działalności laboratoryjnej. Dzięki tej technologii możliwa jest produkcja wysokiej czystości nanocząstek o jednorodnym rozkładzie i regulowanej wielkości uzyskanych nanocząstek. Kolejną z głównych technologii w laboratorium jest technologia ultradźwiękowa, stosowana do osadzania nanocząstek na różnego rodzaju powierzchniach. Połączenie technologii mikrofalowej syntezy oraz ultradźwiękowego osadzania powłok nazwano technologią SonoNanoCoating. Technologie te pozwoliły na opracowanie szeregu nanomateriałów do zastosowań w medycynie regeneracyjnej, jak np. proszki i pasty do wypełnień ubytków kostnych, czy membrany separacyjne oraz biodegradowalne implanty polimerowo ceramiczne. 

Otrzymywane w Laboratorium materiały charakteryzowane są przy użyciu nowoczesnych sprzętów pomiarowych dedykowanych nanomateriałom. Dokonywane są analizy wielkości, składu fazowego, gęstości, powierzchni właściwej, porowatości, morfologii nanomateriałów. Charakteryzowane są również zawiesin nanocząstek poprzez badania napięcia powierzchniowego, stabilności i aglomeracji czy zeta potencjału.  

Celem laboratorium jest dostarczenie do pacjenta innowacyjnych materiałów, dlatego też zostały podjęte kroki takie jak wdrożenie systemów zarządzania jakością zgodne z normami ISO 13485 dla wyrobów medycznych oraz ISO 17025 dla laboratoriów badawczych. Ponadto laboratorium przetestowało pod kątem pełnego panelu badań biozgodności dwa z potencjalnych wyrobów medycznych do implantacji: nanoproszek hydroksyapatytu GoHAPmed oraz membranę separacyjną GoMEMBRANE pokrytą nanocząstkami hydroksyapatytu. Aktualnie podejmowane są działania w celu uzyskania środków na badania kliniczne tych materiałów i nadania znaku CE potwierdzającego spełnienie wymagań zasadniczych oraz przepisów prawa, norm jakości i bezpieczeństwa wyrobu medycznego. 

Z jakich osiągnięć w pracy naukowej lub zawodowej jesteś najbardziej dumna? 

Za największe osiągnięcie w swojej pracy uważam wdrożenie do laboratorium badawczego Systemu Zarządzania Jakością zgodnego z normą ISO 13485 dla Wyrobów Medycznych, w którego zakres wchodzi: Projektowanie, produkcja, sprzedaż nanohydroksyapatytu, biodegradowalnych membran polimerowych pokrytych warstwą nanohydroksyapatytu. Pokrywanie powierzchni implantów medycznych warstwą nanohydroksyapatytu. Pakowanie nieaktywnych implantów z przeznaczeniem do sterylizacji. Wdrożenie te, będące częścią projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii – CePT II miałam przyjemność koordynować i współrealizować wraz z częścią zespołu Laboratorium Nanostruktur IWC PAN. Natomiast za największe osiągnięcie pracy naukowej uważam ukończenie rozprawy doktorskiej, która jest poniekąd podsumowaniem moich ostatnich lat pracy nad modyfikacją powierzchni implantów ortopedycznych nanopowłokami hydroksyapatytowymi.  

Jakich, według Ciebie, istotnych zmian i postępów możemy się spodziewać w nanotechnologii w nadchodzących latach? 

Uważam, że postęp nanotechnologii w nadchodzących latach ma szansę zrewolucjonizować rynek medyczny. Aktualnie publikowanych jest wiele badań, które dowodzą przewagę nanomateriałów w zastosowaniach medycznych zarówno w medycynie regeneracyjnej, m.in. ze względu na nanoarchitekturę powierzchni czy podobieństwo do naturalnych minerałów zawartych w kościach ludzkich, jak również w innych zastosowaniach takich jak dostarczenie leków w terapiach celowanych. 

Jaką radę dałabyś młodym kobietom, które rozważają karierę w nanotechnologii? 

Wierzcie w siebie i podejmujcie wyzwania. Bardzo często osiągnięcie pewnych celów wydaje nam się nierealne na początku drogi, jednak zmierzając w dobrym kierunku, nawet małymi krokami jesteśmy w stanie osiągać bardzo wymagające cele, gdy poświęcimy na to wystarczająco dużo czasu.