Assoc. Prof. Evžen Amler, PhD. - nanotechnolog

23.11.2011 10:16 | Michaela Lejsková

Věda a výzkum nám mají stále co nabídnout. Oblast nanotechnologií nám přináší nové podněty k diskuzi, nové příležitosti v podnikání a v oblasti výzkumu aktuálně také prvenství ve světě. K čemu nanotechnologie slouží a jaké možnosti nám přinesou její aplikace? Na toto téma jsme v hotelu Radisson Blu Alcron diskutovali s odborníkem na slovo vzatým, Assoc. Prof. Evženem Amlerem, PhD. 

 

Jak byste našemu čtenáři laicky přiblížil obor nanotechnologie?

Jedná se o technický obor, který se zabývá tvorbou a využíváním technologií v měřítku řádově nanometrů (obvykle cca 1–100 nm), tzn. 10⁻⁹ m (biliontiny metru). Za jednoho ze zakladatelů nanotechnologie (třebaže ještě nepoužil toho slova) je označován fyzik Richard Feynman, který základní myšlenky představil ve své slavné přednášce nazvané Tam dole je spousta místa (There's Plenty of Room at the Bottom), kterou v roce 1959 přednesl na výroční schůzi Americké společnosti fyziků. Právě tento vědec se zabýval aplikacemi kvantové fyziky. Jako jeden z prvních se začal zabývat tím, že mezi výpočetními možnostmi kvantové teorie tehdejší doby a přiblížením klasické fyziky je ještě oblast několika řádů (nanometrů). Tato oblast se v dnešní době ukázala jako klíčová v oblasti počítačových technologií a nanomedicíny.

 

Člení se tento obor ještě do dalších podskupin?

Ano. Podoborů nanotechnologií je dnes celá řada. V oblasti biomedicíny, ve které především pracuji, jsou to nanobiotechnologie a bionanotechnologie. Oba obory jsou velice příbuzné.

Nanobiotechnologie – používá principů a technik nanotechnologie pro porozuměni biosystémům (živým či neživým) a pro jejich přeměnu.

Bionanotechnologie – využívá poznatků ze zkoumaní živé přírody, principy z oblasti biologie a biomateriálů k vytváření nových přístrojů a systémů v nanorozměrech a dalších rozměrových škálách.

V příštím desetiletí se očekává, že dojde ke zrychlení integrace nanotechnologií s biotechnologiemi a rovněž i s informačními technologiemi s kognitivními vědami.

 

V jaké době jste se začal věnovat oboru nanochnologie a proč právě jemu?

V roce 2006. Po letech jsem se potkal se svým spolužákem a přítelem prof. Davidem Lukášem, který se ve své vědecké činnosti věnoval teorii i praxi produkce nanovláken. Uvědomil jsem si příbuznost nanovláken a extracelulární matrice a bionanotechnologie v České republice byla na světě.

 

Kdy vůbec začal vzestup nanotechnologie?

Tento obor a možnosti jeho rozvoje začaly být aktuální v devadesátých letech minulého století.

 

Jakou cílovou skupinu lidí v rámci businessu tento obor nejvíce zajímá?

Zcela jistě počítačové odborníky a veškeré příbuzné obory. Dále se jedná o textilní průmysl. Nanovlákna mají velmi dobrou tepelně izolační schopnost a současně jsou dobře propustná pro vodní páru. Používají se v takových materiálech, kde je zapotřebí lehký, tepelně izolační a prodyšný materiál. Nanočástice se používají pro vědecké sledování pohybu buněk v organismu. Aplikací je mnohem více. Například nanouhlík výrazně modifikuje povrchové vlastnosti lakovaných předmětů.

 

Jak si mohu takový nanouhlík představit?

Jako novou formu organizace atomových uhlíků. Dosud byla známa krystalizace uhlíku ve formě diamantu, nebo tuhy. Nanouhlík je další nová poznaná struktura tohoto atomu, která má vynikající vodivost a adsorpční schopnost.

 

Jak se s uhlíkem v praxi pracuje? Jsou nějaká rizika při manipulaci?

Nanouhlík je znám svými značnými zdravotními riziky a jedinou bezpečnou formou je práce se suspenzí, neboť se musí zamezit jeho vdechování. V případě vdechnutí může dojít k proniknutí nanouhlíku plazmatickou membránou až do buněčného jádra a k poškození genetického aparátu.

 

Co to může způsobit?

Může to znamenat nekontrolované buněčné bujení rakoviny.

 

Nebojíte při své práci tak velkých rizik?

Musím dodržovat bezpečnostní předpisy a zamezit vdechnutí prášku. Což se v praxi zatím nikomu nestalo. Alespoň mi to není známo.

 

Pro koho byste řekl, že je v současné době tato oblast tržně nejvíce zajímavá?

Budeme-li mluvit o aplikaci biologické, tak je to jednoznačně oblast regenerativní medicíny. Je jistě možné uvažovat o nových aplikacích pro základní výzkum.

 

Jak daleko jste s výzkumem ?

Jsme v oblasti, kdy jsme přešli ze základního výzkumu do preklinických zkoušek a připravujeme zkoušky klinické.

 

Tento produkt připravujete pro někoho konkrétního?

Není pro někoho konkrétního, ale existují zájemci, kteří chtějí výsledky našeho základního výzkumu převést až do praxe. Jako třeba firma Nanopharma.

 

Jak bude výsledný produkt vypadat v praxi?

Nejblíže k realizaci mají kožní kryty a některé další nanovlákenné struktury umožňující řízené dodávání léčiv. Což znamená pro představu třeba to, že kožní kryt umožní sterilní ochranu před bakteriální infekcí a současně je dostatečně vzdušný pro unikání vlhkosti z rány.

 

Do jaké míry proměnlivý je trh v oblasti nanotechnologií v rámci vývoje?

V rámci biotechnologií se trh s nanovlákny teprve ustanovuje. Jde o zcela nový materiál a je potřeba teprve najít jeho užitné vlastnosti. První produkty, které jsou vyrobené, se designují, a připravují se na technické zkoušky. Dá se očekávat, že výrobky budou na trhu zhruba do jednoho roku.

 

Děláte testy na zvířatech?

Nejen že se dělají testy na zvířatech v rámci preklinických studií, ale zvířata jsou současně našimi potenciálními uživateli.

 

Nejsou testy na zvířatech nebezpečné? Jak vlastně probíhají?

Testy jsou nutné a předepsané tak, abychom mohli zavést tyto způsoby léčby u lidí. Testujeme většinou na prasatech a králících.

 

O jaký výsledný produkt pro zvířata se bude jednat?

Podobně jako pro lidi budou nanovlákenné roušky s přidáním hojivých substancí sloužit k urychlení léčby. Počítáme s aplikací u pojivových tkání.

 

O jakých onemocněních, která se dají léčit, můžete hovořit již nyní, a jaké možnosti se rýsují do budoucna?

Zaprvé jsou to aplikace u velkých popálenin a těžko se hojících kožních defektů. Dále jsou to možnosti urychlení léčby pohybového aparátu (šlach a vazů), ale v kombinaci s aplikací buněčných suspenzí můžeme také léčit choroby, které dosud metodami současné medicíny nebylo možné léčit. Jedná se o tvorbu nových tkání. Aplikace je možná u osteoporózy nebo u léčby velkých kostních defektů. V blízkém roce lze očekávat zcela nové přístupy u léčby infarktů, nebo třeba míšních poranění.

 

Kdo tyto výzkumy hradí?

Základní výzkum se platí z projektů základního výzkumu ať už z českých, nebo zahraničních zdrojů.

 

Jak vlastně probíhá testování produktů?

V první řadě probíhá testování v laboratorních podmínkách. Probíhá na buněčné suspenzi. V dalším kroku přicházejí testy na malých zvířatech, později na větších (v praxi nazývaných velké zvířecí modely) a pak již zmíněné klinické zkoušky.

 

Na kom budete testovat, až přijdou na řadu testy na lidech?

První budou pacienti popáleninových chirurgií a ortopedických ambulancí.

 

Mohou se lidé v rámci tohoto testování i dobrovolně přihlásit?

Samozřejmě že mohou. Výběr testovaných pacientů bude záviset na diagnóze a rozhodnutí ošetřujícího lékaře. Ten rozhodne o vhodnosti takové léčby.

 

S jakými lékaři aktuálně konzultujete?

Jsou to chirurgové, traumatologové a ortopedi.

 

Jak vlastně ošetřujete možnost kontraindikací? Proběhne testování na vlastní riziko testovaného, nebo počítáte i s možnou náhradou při případné újmě na zdraví?

Kontraindikace v tomto okamžiku nejsou známy. Kromě některých nečastých iritací pokožky v důsledku aplikace materiálu, ze kterého jsou nanovlákna vyrobena.

 

Takže pokud mám například alergii na náplast, mohu předpokládat, že budu reagovat i na tuto formu léčby?

Zde není zřejmá souvislost. Alergie na jeden druh látky neznamená, že je nutnost alergické reakce na látku jinou.

 

Kdo bude zaškolovat lékaře pro práci s tímto novým produktem?

Budou to specialisté, kteří nám tyto nové produkty budou testovat v klinické praxi.

 

Jste v rozvoji možností tohoto oboru optimistou?

To rozhodně jsem!

 

Jako vědec se jistě musíte o trh zajímat také. Máte k tomu dostatečný prostor? Konzultují s vámi zástupci firem i možnosti businessu?

To jistě konzultují. Přiznám se, že jsou to často dlouhé a náročné diskuze. Vycházejí z různých zaměření a očekávání vědců na straně jedné a podnikatelů na straně druhé.

 

K jakým docházíte závěrům?

Jediná možnost je kompromis. Musíme vyhledat z portfolia výrobků takový, který svou délkou testování a uvedením na trh uspokojí očekávání obchodníků.

 

Je náš trh na takovýto produkt dostatečně připravený?

Myslím si, že není. Jedná se o zcela nový přístup a ani aplikace v oblasti základního výzkumu není současným vědcům dostatečně známá. Jedná se stále o vývoj, a proto nejen já mám za to, že potenciální aplikace těchto produktů je velmi vysoká.

 

V jakých oblastech vidíte slabiny trhu?

Největší slabinu spatřuji v tom, že neexistuje srovnatelný výrobek. Tudíž je obtížné najít zákazníka.

 

Tím chcete říci, že my v tomto výzkumu máme celosvětovou prioritu?

Ano, jsme na absolutní špičce. Jde jen o to, urychleně převést výrobky do praxe.

 

V jakých zemích má tento výzkum podobný pokrok?

Ve Spojených státech amerických a v Číně.

 

Máte srovnání, jak daleko jsou ve výzkumu oni?

Z literatury lze usoudit, že se ubírají podobným směrem. Nicméně své výsledky neodkrývají.

 

I přesto se považujete za světovou špičku?

V této oblasti jsem o tom přesvědčený. K tomuto postoji mě vede celá řada důvodů. Nejen naše nově vyvinuté produkty, ale i to, že jsme udělali veliký krok k realizaci těchto produktů ve větším než laboratorním měřítku. Máme totiž patent na nový přístroj, který tyto produkty umožní zavést do praxe.

 

Jaké zázemí potřebujete pro svou laboratoř?

Kvalitní biotechnologická laboratoř potřebuje nejen prostory a zařízení pro práci s buněčnými kulturami, ale také podobná zařízení pro výrobu nanovláken v čistých prostorech.

 

Jak si mohu představit takovou laboratoř a váš pracovní oděv?

Jako hermeticky uzavřenou místnost, do které se propouští pracovníci i materiál složitým kontrolovaným způsobem, aby se zamezilo znečistění. Pracovníci v čistém laboratorním prostředí svým oděvem tak trochu připomínají kosmonauty. (smích)

 

Kolik vědeckých pracovníků ve vašem okolí se tomuto výzkumu věnuje?

Projekty jsou rozpracovány do takové míry, že zaměstnávají desítky vědeckých pracovníků.

 

Postrádáte nějakou podporu ve výzkumu?

Co nám nejvíce chybí, jsou prostředky sloužící k převedení výsledků výzkumu do praxe. Preklinické a klinické zkoušky jsou velmi drahé a potřebují finančně velmi silného investora. Možnosti, jak toto řešit, představují evropské zdroje a projekty, jako je třeba projekt Nanoprogres.

 

Děkuji za rozhovor.

 

Text a produkce: Michaela Lejsková

Foto: Robert Vano www.robertvano.cz

Ve spolupráci s AVČR www.avcr.cz

Make up: Pavel Bauer – Estée Lauder www.esteelauder.cz

Foceno v hotelu Radisson Blu Alcron www.alcron.cz

Publisher: magazín Best of www.ibestof.cz

Komentáře