Jak połączyła Pani dyscyplinę, w której powstaje doktorat z medycyną?
Biorąc pod uwagę moje umiejętności zdobyte na pierwszym i drugim stopniu studiów inżynierii biomedycznej, postanowiłam na trzecim stopniu w dyscyplinie automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne, zmierzyć się z problemem niszczenia komórek nowotworowych za pomocą nanocząstek ferromagnetycznych. W tym celu chcę wykorzystać nanorurki węglowe i żelazo do wytworzenia struktur reagujących na zewnętrzne pole elektromagnetyczne. Częścią „elektrotechniczną” mojej pracy jest stworzenie odpowiednich warunków, a następnie zbadanie mechanizmu nagrzewania się nanocząstek ferromagnetycznych w polu elektromagnetycznym o częstotliwości radiowej.
Proszę przybliżyć opracowywane przez Panią nanorurki węglowe.
Materiał, który otrzymuję to wielościenne nanorurki węglowe o średnica ok. 10 nm, długości ok. 300µm. Najważniejszym modyfikowanym przeze mnie parametrem jest zawartość żelaza. W opracowywanym procesie syntezy możliwa jest enkapsulacja żelaza do środka nanorurek w trakcie procesu ich wytwarzania. Efekt końcowy to nanorurki węglowe wypełnione żelazem w 30 %, przez co materiał reaguje na zewnętrzne pole elektromagnetyczne.
W jakiego rodzaju terapiach sprawdzi się opracowywane przez Panią rozwiązanie? Jak ono będzie działało na chore komórki?
Motywacją moich badań było zastąpienie konwencjonalnych metod leczenia nowotworów. Celowanie nanocząstek ferromagnetycznych można uzyskać poprzez sprzężenie nanorurki z przeciwciałem lub specyficznym łącznikiem (ligandem), które selektywnie rozpoznają białka obecne w komórkach nowotworowych. Ferromagnetyki zawarte w nanorurkach będą reagować na pole elektromagnetyczne o częstotliwości radiowej, co spowoduje wzrost ich temperatury i dzięki doskonałemu przewodnictwu doprowadzi do zniszczenia błony komórkowej, a w konsekwencji do śmierci tej niepożądanej komórki. Ich zniszczenie jest możliwe po podgrzaniu tkanki do temperatury 43-45C.
Jak wygląda Pani warsztat pracy?
W swoich badaniach pracowałam nad syntezą nanorurek węglowych wypełnionych ferromagnetykiem metodą elektrotermiczną. To nic innego jak chemiczne osadzanie z fazy gazowej (ang. chemical vapour deposition, CVD). Następnie, po odpowiednim przygotowaniu materiału, badałam zachowanie nanocząstek w polu elektromagnetycznym o częstotliwości radiowej w urządzeniu grzewczym Magnetherm. Obecnie, na podstawie zebranych przeze mnie wyników, zajmuję się tworzeniem modeli ogrzewania nanoelementów. Ostatnim etapem, a zarazem zwieńczeniem całej pracy, będą badania ablacji termicznej na modelowych komórkach biologicznych.
Jakie możliwości rozwoju daje młodym naukowcom IDS PŁ?
Przede wszystkim jak sama nazwa wskazuje jest to Interdyscyplinarna Szkoła Doktorska, więc kluczowa jest tutaj ta interdyscyplinarność. Mimo tego, że piszę moją pracę w dyscyplinie automatyka, elektronika, elektrotechnika i technologie kosmiczne, miałam możliwość wyboru różnych przedmiotów spoza mojej dyscypliny. Dzięki temu mogłam rozwijać swoją wiedzę z zakresu nanotechnologiii systemów dostarczania leków.
IDS kładzie również duży nacisk na międzynarodowość, wszystkie przedmioty odbywają się w języku angielskim, dzięki czemu można rozwijać swoje umiejętności językowe. Mamy też możliwość uczestniczenia w wykładach profesorów wizytujących z zagranicznych uczelni, przez co można zdobyć cenne kontakty z jednostkami z innych krajów.