Vědátor s Petrou Švecovou: Nanotechnologie v české kotlině

Poznejte další stipendistku podpořenou Nadačním fondem Univerzity Palackého – Petru Švecovou věnující se studiu nanočástic.

Ahoj, Petro, zkuste ním prosím popsat, čemu se věnujete?

Jsem analytický chemik, elektroforetik a nemám nijak vyhraněné pole svého výzkumu a zájmu. Snažím se věnovat různým oblastem výzkumu, protože si ráda rozšiřuji své obzory a znalosti a jako analytik mám velkou možnost se dostat k analýze nepřeberného množství různých látek. V minulosti jsem se zabývala chirálními separacemi léčiv a kvantifikacemi nečistot v léčivech, v současnosti se věnuji analýze nanočástic.

Nanočástice můžou pro někoho působit jako sci-fi, pokud to ale správně chápu, jde vlastně o takovou „chemii 2.0“? Nebo má analýza nanočástic přesah i do jiných oborů?

Nanočástice díky svým rozměrům v řádech nanometrů, různým tvarům, velikostem a materiálům z nichž jsou připraveny získávají své unikátní vlastnosti (magnetické, optické, katalytické), které u makroskopických látek anebo naopak molekul nejsou vůbec pozorovatelné. Díky svým rozdílným vlastnostem nacházejí uplatnění v řadě odvětví, ať už v medicíně, materiálové chemii anebo v životním prostředí…

Jak je na tom český výzkum nanočástic vůči tomu světovému?

Výzkum nanočástic je v České republice na dobré úrovni. Řada výzkumných ústavů, regionálních center a univerzit se zabývá problematikou syntézy různých typů nanočástic a jejich využití. Například se zabývají syntézou stříbrných nanočástic používaných k ochraně povrchů stavebních materiálů před plísněni, syntézou nanočástic železa používaných pro čištění povrchových a podzemních vod, syntézou magnetických nanočástic používaných jako kontrastní látka v MRI zobrazování a mnohými dalšími. V posledních letech je také stále větší pozornost věnována nanotoxikologii. Nanotoxikologie studuje působení nanočástic na lidský organismus.

Jak vypadá vaše denní činnost?

Přes den práce v laboratoři, psaní článku, studium a někdy pedagogická a popularizační činnost. Po škole se zase ráda scházím s přáteli a věnuji se svým koníčkům.

Majoritu času výzkumu tedy trávíte v laboratoři? Jak jste se srovnávala s nedávným obdobím lockdownu kvůli epidemii COVID-19?

Je to asi tak 50:50, když je potřeba, jsem schopná trávit v laboratoři veškerý svůj čas, ale někdy je zase nutné vyhodnotit výsledky a nastudovat si materiály k výzkumu, a to pak v laboratoři nejsem. V ideálním případě bych chtěla každý den alespoň nějakou tu hodinku v laboratoři strávit. Z počátku to pro mě bylo těžké, ale chápala jsem, že z bezpečnostních důvodů je lepší pracovat z domu a nechodit do laboratoře. Proto jsem tenhle čas využila ke studiu a psaní článku.

Už jsme to nakousli, ale můžete nám říct ještě něco víc o možné aplikaci nanočástic? Čemu se věnujete přímo vy?

Jelikož se ve svém výzkumu zaobírám více problematikami, pokusím se ve zkratce objasnit ty nejdůležitější z nich. Obecně se studium chirálních separací léčiv a kvantifikace nečistot v léčivech zabývají stejnou problematikou, vždy jde o to, podat pacientovi co nejčistší látku, která bude mít ten nejvyšší terapeutický účinek. Přítomnost nečistot a nesprávného isomeru v léčivu může způsobit nižší účinnost léčiva a v horším případě mohou mít i toxický vliv. Proto je potřeba mít metody, které jsou schopné různé isomery a nečistoty odhalit a kvantifikovat.

Dalším předmětem mého výzkumu je studium chování a vlastností nanočástic. Je velmi důležité mít nasyntetizované nanočástice dobře ocharakterizované ať už se to týká jejich velikosti, tvaru, anebo počtu funkčních skupin, které nesou na svém povrchu. Nanočástice se totiž v současné době mohou používat pro MRI zobrazování a jako nosiče a transportéry léčiv k cílovým buňkám, a protože se dostávají do lidského organismu, potřebujeme tedy přesně znát, co se pacientovi do těla podává.

Spolupracujete – vy nebo univerzita – nějak se soukromým sektorem? Nebo jde u vás čistě o základní výzkum?

Naše elektroforetická laboratoř teď v současné době se soukromým sektorem nespolupracuje, ale katedra analytické chemie jako taková spolupracuje se soukromým sektorem v oblasti farmacie a archeologie. Součásti katedry analytické chemie je také certifikovaná kontrolní laboratoř R-lab.

Jak praktické aplikaci přispívá případně váš výzkum?

V Paříži se nám podařilo nasyntetizovat a ocharakterizovat hodně stabilní nanočástice s azido skupinami na svém povrchu, které jsme dále úspěšně modifikovali metodou ,,click chemistry‘‘. Doufáme, že v budoucnu to může najít uplatnění právě v klinické praxi.

Můžete si představit, čistě hypoteticky, třeba nějaký konkrétní lék, který by mohl být výsledkem takového výzkumu?

Spíše než lék, si dokáži představit, že nanočástice ponesou nějaký ligand (protein nebo peptid) pro tumorovou diagnostiku.

Jak vašemu výzkumu přispěl NF UPOL?

Díky NF jsem mohla uskutečnit svou stáž na pařížské Sorbonně, kde jsem se na renomovaném pracovišti zabývajícím se syntézou vysoce stabilních nanočástic mohla naučit jejich samotnou syntézu. To bylo pro mě velkým přínosem, protože jako analytický chemik se většinou dostanu až k analýze výsledného produktu, ale takhle si můžu zanalyzovat nanočástice, které jsem si sama nasyntetizovala a to beru jako výzvu.

Už jsme se toho dotkli u srovnání se světovým výzkumem nanočástic, ale je prostředí ve Francii nějak specifické? Je něco, čím by mohlo inspirovat u české akademické prostřední nebo vědu?

V laboratoři PHENIX, ve které jsem byla na stáži, je ,,know-how‘‘ rozsáhlé studium, kontrola a příprava ferrofluidů. Pro objasnění, ferrofluid nebo také magnetická kapalina, je koloidní suspenze magnetických nanočástic. Využití ferrofluidu v praxi je široké, po jeho funkcionalizaci může sloužit jako kontrastní látka ve zobrazovacích technikách, anebo jako transportér léčiv k cílovým orgánům, bývá také součástí řady zařízení, ať už reproduktorů nebo pevných disků počítačů. Mě osobně se líbila jejich vzájemná spolupráce napříč různými výzkumnými týmy a obory. Když řešili nějakou problematiku, například použití nanočástic v klinické praxi, vždy k tomu byli přizváni odborníci ať už z farmacie anebo přímo z medicíny.

Jak jste se dostala ke studiu oboru, jaké jiné studijní či životní dráhy jste zvažovala? Pomohl vám někdo?

Na střední škole mě vždycky bavily přírodní vědy, takže jsem věděla, že být vědkyní je pro mě tou správnou volbou. Nejenom, že jsem se ráda učila novým věcem, ale představa toho, že si můžu v budoucnu klást vlastní otázky, a i na ně hledat odpovědi byla velmi lákavá. Je pravdou, že jsem také v minulosti uvažovala, že budu doktorkou, ale ve výsledku jsem ráda, že jsem si zvolila jiný cíl. Jestli mi někdo pomohl, to si nemyslím, vždycky jsem byla zastáncem toho, že by si člověk měl o takových věcech rozhodovat sám, protože sám ve skrytu duše nejlíp ví, co je pro něj nejlepší.

Možná se pouštím na tenký led – ale nesnažil se vám někdo někdy ambice stát se vědkyní rozporovat?

Nevím, jestli jsem měla štěstí, anebo to bylo mým okolím, ale v mém případě mě vždycky má rodina a přátelé velmi podporovali. Dokonce mí spolužáci na střední škole mi řekli, že se podle nich na vědkyni velice hodím.

Jak vy osobně vnímáte roli výzkumníka ve společnosti?

Já osobně vnímám tuto roli velmi pozitivně, zatím jsem se vždy setkala s kladnými reakcemi a spíše s obdivem, že jsem se vydala touhle cestou.

Existuje nicméně určitý segment populace, který je zvláště v poslední době poměrně nedůvěřivý vůči vědeckým poznatkům a technologiím. Jak by podle vás bylo vhodné na takové názory reagovat?

Já osobně, když se setkám s člověkem, který je vůči něčemu skeptický, tak se mu snažím předat faktické informace o dané věci a diskutovat s ním o tom, možná že jeho nedůvěru vzbuzuje právě nedostatečná informovanost.

Co významného by mělo zaznít o vašem oboru, ale obvykle nezaznívá?

Myslím si, že by mělo zaznít, že práce analytického chemika vždycky byla, je a bude potřeba. Možná o našich výsledcích není tolik slyšet, ale řada analytických chemiků se podílí na významných projektech v oblasti farmacie, archeologie, ochrany životního prostředí a mnohých dalších.