Sofia Ercsényiová vytvorila obväzový materiál, ktorý by mohol mať využitie nielen pri rezných ranách, ale aj popáleninách.
Sofia vytvorila obväz z nanovlákenných membrán s extraktmi z liečivých rastlín. Zdroj: osobný archív Sofie Ercsényiovej
- ako vzniká obväzový materiál,
- ako vyzerá technika elektrostatického zvlákňovania,
- akým spôsobom pridá Sofia do obväzu liečivo z rastlín,
- aké sú najväčšie výhody obväzového materiálu,
- čo zabezpečuje priedušnosť materiálu,
- akým spôsobom skúma Sofia ľudský mozog.
Sofia Ercsényiová má len 17 rokov a aktívne sa venuje vede. Zúčastnila sa aj na súťaži Asociácie pre mládež, vedu a techniku AMAVET 2024, kde predstavila svoj projekt obväzových materiálov z nanovlákenných membrán s extraktmi z liečivých rastlín. Takéto obväzy by sa mohli využiť pri rezných poraneniach či popáleninách. Vlastnosti obväzového materiálu testovala v rámci stáží vo viacerých ústavoch Slovenskej akadémie vied.
Ako ste sa dozvedeli o súťaži AMAVET a prečo ste sa rozhodli do nej prihlásiť?
Výskumu obväzových materiálov som sa predtým venovala už rok a chcela som, aby sa dostal medzi ľudí. Súťaž sa mi zdala ako skvelý nápad odprezentovať svoj výskum.
Čo vám prinieslo pôsobenie v súťaži?
Rada by som študovala na vysokej škole v zahraničí. Viem, že účasť v takejto medzinárodnej súťaži by mi mohla pomôcť dostať sa na dobrú zahraničnú vysokú školu, takisto som chcela spoznať študentov s podobným zameraním zo zahraničia. Navyše mi AMAVET pomohol aj v tom, že som výskum musela odprezentovať i takým ľuďom, ktorí mu až tak dopodrobna nerozumeli. Na druhej strane výskum nie je ešte ani zďaleka ucelený, preto som bola rada za spätnú väzbu poroty, ktorá mi ponúkla iné pohľady na celý projekt.
Sofia je iba na strednej škole, už však stážuje v dvoch ústavoch Slovenskej akadémie vied. Zdroj: osobný archív Sofie Ercsényiovej
Roztok premieňa na nanovlákna
Uspeli ste s projektom potenciálnych obväzových materiálov z nanovlákenných membrán s extraktmi z liečivých rastlín. Čo je na tomto projekte unikátne?
Spojenie technológie nanovlákenných membrán s extraktmi z liečivých rastlín zatiaľ nie je veľmi rozšírené, napriek tomu je potenciálne veľmi užitočné. Mnoho ľudí o tom vôbec nepočulo, takže na súťaži nebolo až tak veľa odborníkov, ktorí by sa tomu venovali.
Pri výrobe obväzových materiálov ste využili techniku elektrostatického zvlákňovania. O akú techniku ide?
Vytváram nanovlákenné membrány, ktoré vznikajú pomocou elektrostatického zvlákňovania. V rámci elektrického poľa sa premieňa roztok polyméru na nanovlákna či mikrovlákna. Na jednom konci elektrického poľa je roztok, na druhom konci sa na kovovú platničku uchytávajú nanovlákna. Tie do tohto poľa aplikujem pomocou striekačky s roztokom a v priebehu niekoľkých hodín vznikne membrána. Táto membrána by sa neskôr mohla využívať ako obväzový materiál. Samotný polymér, ktorý je takýmto spôsobom zvláknený, je však stále iba základným materiálom obväzu.
Výroba nanovlákennej membrány. Zdroj: osobný archív Sofie Ercsényiovej
Akým spôsobom premieňate túto membránu na liečivý obväz?
Tak, že do nej primiešam nejaký extrakt či nejaké liečivo. Musela som najskôr rozpustiť tento zvláknený polymér, do ktorého som primiešala liečivo. Využívala som syntetické liečivo, ako napríklad Diklofenak, ktorý sa bežne využíva proti bolesti v rôznych náplastiach. Okrem toho som používala aj extrakty z alchemilky či rôznych ďalších liečivých rastlín. Momentálne skúmam liečivé účinky alchemilky, ktorá dokáže sťahovať rany a pomáha s hojením. Ostatné rastliny som už otestovala, ukázali sa však ako neefektívne a nemali liečivé účinky, ktoré som hľadala.
Aké ďalšie testy teda ešte musíte vykonať?
Najmä na cytotoxicitu na kožných bunkách. Predtým som skúmala antibakteriálnu či antioxidačnú aktivitu, išlo o testy liečivej časti obväzu. Testovala som aj mechanickú stránku materiálu, aby sa napríklad obväz netrhal. Skúmala som tiež, pri akej teplote sa mi obväz či liečivo rozpadne. Ak by obväzy nezvládli horúčky, tak by dobre nefungovali, pretože by sa rozpadli skôr, ako by začali účinkovať.
Pri ktorých poraneniach môže mať takýto materiál využitie?
Najmä pri rezných ranách, ale aj popáleninách.
Obväz z nanovlákien je vzdušný, takže rana môže dýchať. Zdroj: osobný archív Sofie Ercsényiovej
Poznáte už účinky tohto materiálu na rezné rany?
Mám zatiaľ výsledky zo samotných extraktov rastlín, takže viem, že liečivá, ktoré používam, majú také účinky, aké potrebujem. Prostredníctvom spomínaných testov sa však snažím zistiť, či sa dokážu tieto látky správne vyplaviť z membrán a dostať do ľudského organizmu. Ľudia si myslia, že som vytvorila úplne novú látku alebo nové liečivo. Nie je to tak, iba sa zaujímam, či sa z takéhoto typu materiálu dokáže správne vyplaviť dané liečivo, ktoré používam. Snažím sa teda vytvoriť nový spôsob prenosu liečiva na rany.
Tenký, ale aj priedušný materiál
Takýto konkrétny materiál, ktorý ste vytvorili, sa však ešte nepoužíva. Prečo?
Táto technológia nie je ešte taká rozšírená ani populárna, takže sa s ňou veľmi nepracuje. Neviem o tom, že by sa niekto zaujímal o využitie tejto technológie v obväzoch. Pokiaľ viem, verzia, s ktorou pracujem, je tu zatiaľ iba niekoľko rokov, preto ma zaujíma, či by sme ju mohli potenciálne využiť aj pri tvorbe liečivých obväzov.
Aké sú najväčšie výhody takto vytvoreného obväzového materiálu?
Membrána je tenká, priedušná a pri poranení nemusíte využívať žiadne masti či obväzy. Membránu stačí iba aplikovať na ranu. Ak máte na rane napríklad hrubý obväz, tak sa vám môže horšie hojiť. S touto membránou sa to nestane, pretože ide o priedušnú sieť.
Sofia počas výskumu v laboratóriu SAV. Zdroj: osobný archív Sofie Ercsényiovej
Čo zabezpečuje jej priedušnosť?
Nejde o uzavretý pevný materiál, obsahuje mikrodierky, ktoré zabezpečujú odparovanie vlhkosti.
V akom štádiu je momentálne váš výskum?
Po technickej stránke by sa mohol tento obväz používať, pretože mám otestované, že vydrží, neroztrhne sa. Momentálne musím otestovať jeho funkciu na ľudskom tele. Pôjde však o veľmi dlhý, niekoľkoročný proces. Len nasledujúci test bude trvať niekoľko mesiacov, rovnako budem musieť otestovať tieto membrány aj na zvieratách, čo potrvá tiež nejaký čas.
Zaujíma ju, ako funguje ľudský mozog
Stážujete v dvoch ústavoch Slovenskej akadémie vied, kde vykonávate testy tohto materiálu, popritom študujete ešte na strednej škole. Ako to všetko zvládate?
Do školy fyzicky nechodím, pretože by som to časovo nezvládla. Už od tretieho ročníka základnej školy mám domáce vzdelávanie, vďaka čomu si dokážem čas viac rozplánovať. Výskumu nanovlákenných membrán sa venujem v Ústave polymérov SAV, popritom sa venujem neurovedám v Neuroimunologickom ústave SAV.
Sofiu zaujíma, ako funguje ľudský mozog. Zdroj: osobný archív Sofie Ercsényiovej
Akému výskumu sa venujete v Neuroimunologickom ústave SAV?
Výskumu na myšiach v labyrintoch, na ktorých pozorujem, v ktorom momente pochopia, ako nájdu správnu cestu. Myši vždy vložíme do labyrintu, na ktorého konci je voda, samé musia prísť na správnu trasu. Pozorujeme ich schopnosť naučiť sa a zapamätať si trasu k vode. Skúmam to na zdravých myšiach, neskôr plánujem výskum rozšíriť aj o myši s ochoreniami mozgu. Snažím sa takýmto spôsobom pochopiť, ako funguje mozog.
Máte nejaké plány do budúcna?
Určite sa chcem venovať neurovedám a rada by som pokračovala v štúdiu tohto odboru. Bola by som však rada, ak by bolo štúdium prepojením viacerých odborov, keďže ma baví nielen medicína, ale aj matematika. Chcela by som sa venovať modelovaniu činnosti mozgu, čiže výpočtovým neurovedám, ale celkovo ma fascinuje fungovanie mozgu.
(RR)
