Markéta Klíčová a Jakub Erben z katedry netkaných textilií a nanovlákenných materiálů odlétají tento týden do Bostonu. Na půlroční výzkumné stáži na Wyssově institutu při Harvardově univerzitě se zapojí do vývoje umělé ledviny, založené na systému takzvaných „origami organs“.
Origami z nanomateriálů
Na umělé „origami ledvině“ se už ve Wyss Institute for Biological Inspired Engineering pracuje. Nejprve se z nanovlákenných membrán vytvoří základní matrice o velké ploše, poté se po vzoru tradiční japonské techniky poskládá do co možná nejmenšího objemu. Proto ji ve Wyssově institutu nazývají „origami orgán“. Tak bude mít umělá ledvina dostatečně velkou aktivní buněčnou plochu schopnou účinně filtrovat nečistoty, přitom se však složí do malého kompaktního tvaru.
„Velmi jemná struktura skládaných nanomembrán by měla v ideálním případě prorůst ledvinovými buňkami. Pak bude origami orgán plnit stejnou funkci jako klasická ledvina – filtrovat z krevního oběhu člověka nečistoty a škodlivé látky a odvádět je jako moč,“ říká Jakub Erben.
Matrice, která zprvu slouží jako „lešení“ pro růst ledvinových buněk, je z biodegradabilního materiálu, po čase se vstřebá a zůstanou jen buňky obklopené mezibuněčnou hmotou – ledvina.
Ledvina patří celosvětově k nejčastěji transplantovaným orgánům. Vědci z Wyssova institutu by nepoměr mezi čekateli a dostupnými orgány chtěli origami ledvinou snížit.
Naši doktorandi ve špičkovém týmu
Vývojový multidisciplinární tým origami ledviny, ve kterém spolupracují vědci přírodovědných i technických oborů s designéry, vede profesor Donald E. Ingber. Ten byl spoluzakladatelem a prvním ředitelem Wyssova institutu a patří mezi úzkou skupinu nejcitovanějších vědců světa.
Oba naše doktorandy si profesor Ingber vybral mimo jiné proto, že mají zkušenosti s využitím nanovláken v tkáňovém inženýrství. Markéta Klíčová vyvíjí dvouvrstvé nanovlákenné kryty, které by chirurgové mohli aplikovat při operacích tlustého střeva. Náplast účinně redukuje unikání obsahu střev do dutiny břišní, jak zatím prokázaly testy na prasatech. Na vývoji Markéta stále pracuje, už ale vzbudila pozornost ve světě, když v roce 2018 s nanonáplastí uspěla v mezinárodní soutěži průlomových nápadů Falling Walls Lab v Berlíně a přivezla do Liberce Cenu publika. O měsíc později vyhrála se svým výzkumem také Cenu euroregionu. Psali jsme o tom v článku Z Berlína veze Cenu publika a v článku Nanovlákenná náplast získala také Cenu euroregionu.
Jakub Erben na sebe pozornost médií i vědců strhl loni na jaře, když s vývojem tkáňových nosičů pro umělý brzlík uspěl ve světové Ceně Théophila Legranda v Paříži. Čtěte Za tkáňové nosiče převzal cenu v Paříži.
Jak se dostat na Harvard? Stačí si věřit a zeptat se
A jak se Markéta a Jakub do Wyssova institutu dostali? „Sepsali jsme průvodní dopisy, přiložili životopisy, reference a rozhodli se oslovit rovnou špičky v oboru. Prostě jsme to zkusili. Kontaktovali jsme vybrané laboratoře na MIT, Stanfordu i Harvardu,“ říká Jakub Erben.
„Potěšilo nás, že odezvy byly velmi rychlé a vesměs příznivé. Už za pár desítek minut po odeslání několika prvních e-mailů jsem si dopisovala s profesorem Ingberem. Velmi ho zaujaly naše reference, témata výzkumu a s tím spojené mezinárodní úspěchy. V návaznosti na to nám pan profesor sdělil, že na Wyssově institutu právě startují velké projekty zaměřené na využití nanovláken, do kterých bychom se případně mohli zapojit,“ pokračuje Markéta Klíčová.
„Absolvovali jsme sérii skype pohovorů. Po ověření našich referencí nám profesor Ingber oznámil, že se na půl roku staneme členy jeho týmu,“ popisuje Markéta, jak se vyplatilo jít prestižní spolupráci naproti.
Cestu a pobyt v Bostonu uhradí mladým doktorandům domovská fakulta. „Mají jedinečnou příležitost. Ke stáži v prestižním institutu při Harvardově univerzitě se dopracovali sami svou pílí a odhodláním, musíme je podpořit, zaslouží si to. Jsme na naše doktorandy hrdí,“ dodává k tomu děkanka Fakulty textilní TUL Jana Drašarová.
„Budeme první čeští studenti na tomto institutu. Sice máme s Jakubem již nějaké zkušenosti, ale jsme stále na začátku. Přesto se s námi profesor Ingber baví, jako bychom byli kolegové. Je potřeba českou vědu a možná českou společnost obecně zbavit pocitu méněcennosti a najít důvěru ve své schopnosti,“ dodává Markéta Klíčová. Už za pár dní s Jakubem Erbenem odcestuje do Bostonu na Harvardovu univerzitu.
Inspirováno přírodou
Wyss Institute for Biological Inspired Engineering se zabývá vývojem inovativních technologií pro využití v medicíně, ale i v dalších oblastech. Jeho týmy hledají inspiraci především v přírodě, v přirozených biologických procesech a inovativních řešeních, která příroda vytváří. Wyssův institut se přitom zaměřuje na aplikovaný výzkum a transfer výsledků bádání do komerční praxe.
Radek Pirkl
Video: origami orgán na Wyss Institute
Další články v rubrice
TUL začíná spolupracovat s prestižní thajskou univerzitou v oblasti robotiky pro medicínské aplikace
Robotika pro medicínské aplikace se stane společným tématem spolupráce Technické univerzity v Liberci a thajské Chiang Mai University. Pracoviště obou universit disponují špičkovým vybavením a mohou se vzájemně obohacovat.
Profesor Lukáš o důležitosti sdílení vědeckých dat
Profesor David Lukáš, uznávaný expert na fyzikální principy tvorby polymerních nanovláken, zdůrazňuje význam otevřeného sdílení dat pro rozvoj vědeckých teorií. Dát k dispozici nasbíraná vědecká data a umožnit jejich dlouhodobou dohledatelnost je...
Sklo a světlo ve všech podobách na jedinečné konferenci
U příležitosti 300. výročí spuštění výroby osvětlovacího skla v severočeském regionu hostila Technická univerzita v Liberci Mezinárodní konferenci Sklo a světlo – osvětlovací a optické sklo. Zazněly příspěvky nejen o řemeslné tradici a umu starých...
