Sdílet
17. května 2021
Přestože doktorandka Lucie Pejchalová studovala chemii, práce s organickými materiály ji příliš netáhla. Víc ji zajímaly nové anorganické materiály, a proto už téměř od začátku svých studií působí na CEITEC VUT ve výzkumné skupině zaměřující se na pokročilé keramické materiály pod vedením Davida Salamona. Specializuje se především na materiály využitelné v oblasti implantace. Za svůj projekt letos vyhrála prestižní ocenění Brno Ph.D. Talent.
Jak jste se k práci ve výzkumné skupině, která se soustředí na práci s pokročilými keramickými materiály, dostala?
K projektu jsem se dostala přes Davida Salamona, který mi už od bakaláře dělal vedoucího. V prváku se na jedné přednášce zmínil o tom, v jaké oblasti výzkumu působí a mě to velmi zaujalo. Hned po dokončení prváku jsem mu proto napsala, jestli by pro mě neměl nějakou práci. A on zrovna hledal laboranta, takže jsem v týmu začala působit už od roku 2015. Postupně jsem se seznamovala s materiálem a dostávala stále těžší úkoly. Už během navazujícího studia jsem věděla, že bych chtěla v této skupině pokračovat i na Ph.D. studium.
Výzkumná skupina zaměřující se na pokročilé keramické materiály má poměrně široké zaměření. Můžete upřesnit vaší specializaci?
Já se už od bakaláře specializuji biokeramickými materiály, takže většinou materiály, které svým složením dokážou napodobit kosti a tvrdé tkáně. Nicméně naše skupina se zabývá třeba i balistickou ochranou, takže pracujeme i s neprůstřelnou keramikou která by mohla být využita na armádní vozidla. Rovněž také budeme pracovat se žáruvzdornou keramikou využívanou v pecích, kde teploty dosahují až 1500 °C.
Takže vy se v týmu zabýváte především materiály směřujícími do zdravotnictví.
Ano. Já se konkrétně zabývám přípravou a následně i testováním biokeramických reaktorů a takzvaných scaffoldů, které by mohly být v budoucnosti v oblasti implantace, konkrétně na podporu léčby nervových tkání.
Za projekt, ve kterém jste navrhla bioreaktory a scaffoldy jste získala ocenění Brno Ph.D. Talent. Můžete upřesnit jakou mají funkci?
U mého projektu jsme bioreaktory definovali jako platformu, která by měla sloužit ke kultivaci buněk pro testování. Jinými slovy díky bioreaktorům budeme moci zjistit, jestli je materiál vhodný pro buňky, se kterými bude následně v těle v kontaktu. Zároveň by bioreaktory měly sloužit i pro snadnější zobrazování biologických struktur. Co se týče scaffoldů ty už budou využity na testování regenerace nervové tkáně a budoucí implantaci.
Jak probíhá jejich příprava?
Příprava probíhá pomocí takzvaných tvarovacích technik, kterých je nespočet a výsledkem každé z nich je jiný typ mikrostruktury, na kterou buňka jinak reaguje. Momentálně pracujeme především s moderní tvarovací metodou zvanou freeze-casting, která nám umožňuje připravit komplexní a porézní struktury. Můžeme si to představit tak, že buňka se nikdy nepřichytí na stoprocentně hladký povrch, potřebuje záhyby a zároveň mikrostruktura musí odpovídat velikosti konkrétní buňky, protože třeba buňka kostní je jinak velká než buňka nervová.
Moderní tvarovací techniky jako freeze-casting tedy pomůžou připravit mikrostrukturou, která umožní rychlejší regeneraci buňky?
Ano. Cílem je připravit takovou mikrostrukturu, která má póry tak akorát velké, aby se skrze ni dostaly axony, tedy výběžky nervových buněk sloužící k přenosu informací mezi neurony.
V jaké fázi projektu se nacházíte?
Za poslední čtvrt rok se nám podařilo získat předběžné výsledky o tom, jak buňky reagují na mikrostrukturu, kterou jsme připravili. Zároveň jsme vyzkoušeli variaci asi třech materiálů a zatím se to jeví jako realizovatelné a úspěšné. Testovali jsme hlavně bioreaktory metodou in vitro, tedy mimo organismus a pozorovali jsme reakce buňky na daný materiál. V další fázi by mělo následovat i testování in vivo, tedy uvnitř tělo, k čemuž už nám poslouží vytvořené scaffoldy. Díky tomu už budeme moci pozorovat třeba i reakce imunitního a nervového systému. Už to bude komplexnější.
Autor: Aneta Matysová