„Nieniszcząca metoda określania objętości porów na powierzchni biomateriałów przeznaczonych do implantacji ortopedycznej” – to temat projektu badawczego, którego kierownikiem jest mgr inż. Żaneta Garczyk z Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach Uniwersytetu Śląskiego, laureatka V edycji „Diamentowego Grantu”.

Mgr inż. Żaneta Garczyk z Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach UŚ

W projekcie badawczym realizowanym w ramach grantu doktorantka wykorzystuje wiedzę zdobytą podczas studiów pierwszego stopnia na kierunku inżynieria biomedyczna (specjalność informatyka medyczna) oraz drugiego stopnia na kierunku informatyka. Badania naukowe będzie prowadziła równolegle z realizacją programu studiów doktoranckich w dziedzinie nauk technicznych, także na Uniwersytecie Śląskim.

– Wniosek o przyznanie „Diamentowego Grantu” złożyłam już w trakcie studiów magisterskich. Mój promotor dr Sebastian Stach zachęcił mnie do przygotowania odpowiednich dokumentów. W październiku ubiegłego roku podczas uroczystej gali w Warszawie odebrałam diamentową statuetkę z rąk ministra nauki i szkolnictwa wyższego dr. Jarosława Gowina, miesiąc później rozpoczęłam realizację badań, które mają trwać cztery lata – mówi mgr inż. Żaneta Garczyk. – Dr Stach został również opiekunem naukowym projektu. Kontynuujemy owocną współpracę. Jestem wdzięczna panu doktorowi za merytoryczne wsparcie i poświęcony mi czas – dodaje doktorantka.

Mgr inż. Garczyk zdecydowała się studiować inżynierię biomedyczną ze względu na chęć łączenia zainteresowania naukami biologicznymi oraz przedmiotami ścisłymi. W ramach studiów magisterskich postanowiła poszerzyć swoją wiedzę i zdecydowała się na studia informatyczne. Przygotowała pracę magisterską na temat segmentacji danych stereometrycznych z wykorzystaniem skryptów w programie MATLAB, którą z wynikiem celującym obroniła w 2016 roku.

Realizowany w ramach „Diamentowego Grantu” projekt dotyczy jednak innego problemu badawczego, jakim jest próba stworzenia metody, dzięki której będzie można nieinwazyjnie oszacować objętość porów występujących na powierzchni biomateriałów wykorzystywanych do produkcji implantów ortopedycznych. Chodzi o wykorzystanie ich jako nośników farmaceutyków. Jak wyjaśnia laureatka konkursu, alternatywą dla ogólnoustrojowego podawania leku po zabiegu wszczepienia implantu jest wprowadzenie leku do organizmu wraz z implantem.

– Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy uniknąć różnych powikłań pooperacyjnych, w tym na przykład stanów zapalnych, skracają się również czas i koszty terapii po operacji. Zwiększa się zatem komfort pacjenta, który nie musi przyjmować leków po zabiegu, ponieważ otrzymuje je „w pakiecie” z implantem. Jest więc o co walczyć – przekonuje kierownik projektu.

Jak dodaje, dotychczasowe badania wykazały, że implanty wykonane z materiałów ceramicznych mogą bardzo dobrze funkcjonować jako nośniki leków. Zastosowanie tych materiałów jest możliwe dzięki badaniom w zakresie powierzchni biomateriałów. Istnieje jednak szereg czynników, które utrudniają lub wręcz uniemożliwiają przeprowadzenie badań laboratoryjnych. Jednym z nich jest inwazyjność metod badawczych.

– W tym miejscu otwiera się przestrzeń dla moich badań. Chciałabym opracować nieinwazyjną metodę ilościowej analizy udziału objętościowego porów występujących na powierzchni materiałów ceramicznych, które są wytworzone jako nośnik leków na biomateriale przeznaczonym do implantacji ortopedycznej – mówi mgr inż. Garczyk. Jak wyjaśnia, na powierzchni biomateriałów znajdują się pory, w których umieszczane są leki w celu wprowadzenia ich do organizmu pacjenta podczas zabiegu. Dzięki opracowanej metodzie będzie można obliczyć, jaka objętość leku może zostać umieszczona w porach implantu i dostarczona do organizmu.

Wyniki badań będą mogły być wykorzystane w przyszłości m.in. przez firmy zajmujące się produkcją implantów ortopedycznych. Zapytana o to, jakim naukowcem chciałaby być w przyszłości, odpowiada bez wahania, że pragnie zachować ciekawość naukową, cały czas aktualizować i poszerzać swoją wiedzę, ale przede wszystkim nie poddawać się, gdy wyniki badań na początku znacznie odbiegają od sformułowanych wcześniej założeń.

– Moim zdaniem, żeby pracować naukowo, potrzebne są kreatywność, śmiałe pomysły, zupełnie inne spojrzenie na dane zagadnienie, ale również duża doza samozaparcia i wewnętrznej dyscypliny. Uważam jednak, że mam ogromne szczęście, iż udało mi się połączyć pasję z wykonywanym zawodem, który daje mi bardzo dużo swobody, satysfakcji i zadowolenia – podsumowuje mgr inż. Garczyk.