Nekoreguojami

Nekoreguojami

Nekoreguojami

2023. 03. 01 -

Koronavirusas, lazeriai ir mikroplastikas: pirmoji FTMC Metinės konferencijos diena

Kovo 1–2 d. Fizinių ir technologijos mokslų centre (FTMC) vyksta Metinė mokslinė konferencija, kurioje šios įstaigos specialistai dalijasi savo moksliniais tyrimais.

Konferencija kovo 1 d. prasidėjo nuo FTMC apdovanojimų. Pasak FTMC direktoriaus prof. Gintaro Valušio, kiekvienais metais pagerbiami tie kolegos, kurių darbai buvo patys reikšmingiausi – nors ir ne visada matomi plačiajai auditorijai.

Apdovanoti laureatai pristatė savo darbų temas; šią renginio dalį pradėjo dr. Ieva Plikusienė, kuri pripažinta viena iš penkiolikos perspektyviausių mokslininkių pasaulyje ir už savo veiklą apdovanota prestižiniu Tarptautinių kylančių talentų apdovanojimu.

Ieva Plikusienė (Remigijaus Juškėno nuotrauka)

O FTMC mokslininkei skyrė specialų apdovanojimą „Už Talento perspektyvą“. Jos ryškus atliekamas darbas bei pranešimo tema – „Spektrinės elipsometrijos ir kvarco kristalo mikro-balanso metodų taikymas SARS-CoV-2 antigenų ir specifinių antikūnų sąveikų kinetikos tyrimams“.

Kitaip sakant, mokslininkė su kolegomis išvystė optinį-akustinį metodą, kuris padeda nustatyti, kaip koronaviruso baltymai, kurie prisitvirtina prie ląstelės ir bando pakenkti organizmui, sąveikauja su antikūnais, kurie mus bando nuo viruso apsaugoti.

„Mūsų grupė tobulina ir konkrečiai pritaiko du nepriklausomus metodus, kurie vieno matavimo metu atlieka du skirtingus eksperimentus. Jie suteikia visiškai skirtingą informaciją ir kartu vienas kitą papildo. Vienas yra apie iš optikos kylančias dielektrines sluoksnių savybes, o kitas – apie akustines, t. y. mechanines savybes.

Tai padeda tiksliau nustatyti, kokia yra koronaviruso baltymų ant ląstelės paviršiaus orientacija, ar jie keičia savo išsidėstymą. Ir tai svarbu kuriant įvairias testavimo priemones, kurios turi didelę reikšmę žmogaus sveikatai ar net gyvybei.

Tai pirmiausia pritaikoma koronaviruso baltymams, bet šitos metodikos gali būti naudojamos labai plačiai, pavyzdžiui, vėžio žymenų nustatymui. Tai yra universalūs būdai įvairioms biologiškai aktyvioms medžiagoms nustatyti“, – sako dr. I. Plikusienė.

Antroji apie savo tyrimus kalbėjo dr. Lina Grinevičiūtė. Ji apdovanota už „Jaunatvišką proveržį“.

Mokslininkės darbai pateko ant prestižinių žurnalų viršelių, o prezidentas Gitanas Nausėda L. Grinevičiūtę apdovanojo už „Geriausią 2021 m. gamtos, technologijos, medicinos ir sveikatos bei žemės ūkio mokslų disertaciją“. Jos tema – „Nanostruktūrizuotos optinės dangos, skirtos lazerio šviesos valdymui“.

Lina Grinevičiūtė (Remigijaus Juškėno nuotrauka)

Kuo šie tyrimai svarbūs? Jie leidžia pritaikyti standartines dangų nusodinimo technologijas kuriant naujus dangų inžinerijos būdus – o tai leistų formuoti elementus, pasižyminčius naujomis arba geresnėmis savybėmis negu standartiniai optiniai lazerių elementai.

„Savo darbuose turime du pagrindinius tikslus. Vienas iš jų – padaryti elementus kuo kompaktiškesnius, kad būtų galima vis labiau mažinti ir gerinti mikrolazerius, kurie naudojami visur – kosmoso technologijose, pramonėje, chirurgijoje ir kitose srityse.

Kitas mūsų tikslas – kurti optinius elementus, dar labiau atsparesnius lazerinei spinduliuotei. Kuriant galingas lazerines sistemas optiniai elementai tampa ribojančiais veiksniais tokių lazerių plėtojime ir panaudojime. Taigi mūsų sukurtos technologijos leidžia daryti optinius elementus tik iš vienos, atsparios lazeriui medžiagos – silicio dioksido, keičiant jo vidinę nano-struktūrą. Taip galime suformuoti ne tik standartinėmis charakteristikomis pasižyminčius veidrodžius ar skaidrinančias dangas, bet ir fazines plokšteles, poliarizatorius, veikiančius nulio laipsnių šviesos kritimo kampu“, – pasakoja dr. Lina Grinevičiūtė.

Prof. Linas Labanauskas įvertintas „Už inovacinę veiklą“. Jo pranešimo tema – „Organinė sintezė – galimybės ir kryptys“.

Organinė sintezė – tai organinių cheminių junginių gavimas iš kitų junginių laboratorijoje ir pramonėje. Tai padeda sukurti tokias kasdienybėje svarbias medžiagas kaip vaistai, dažikliai, maisto priedai, plastikai ir t. t.

Linas Labanauskas (Remigijaus Juškėno nuotrauka)

Pasak mokslininko, organinė sintezė yra tikra kūryba – todėl tai teikia daug džiaugsmo: „Tai yra kelias iš paprastų junginių pasidaryti tuos junginius, kurių mums ar mūsų partneriams reikia. Labai malonu, kad kažkam tai reikalinga, žmonės gauna junginius, atlieka tyrimus, kuria savo gaminius.

Tai yra ir išgyvenimo būdas. Jeigu norime įkurti savo laboratorijas, turėti darbo priemonių, organinė sintezė galbūt yra vienas iš patikimiausių prieinamų kelių tai padaryti.“

„Už gyvenimo nuopelnus“ apdovanojimą pelnęs Lietuvos mokslo premijos laureatas prof. Albertas Malinauskas pristatė vieną iš savo tyrimų sričių – organinę ir bioorganinę elektrokatalizę.

Albertas Malinauskas (Remigijaus Juškėno nuotrauka)

„Tai yra organinių medžiagų reakcijų pagreitinimas naudojant elektros srovę ir viską vykdant elektrocheminiu būdu ant elektrodo paviršiaus.

Tai reiškia, kad mes turime kažkokį produktą, kurį norime pagaminti iš pradinio produkto – įprastai tai daroma organinės sintezės būdais, kurie turi nemažai savų trūkumų. Tad kai kuriuos procesus norisi (ir yra šansas) paleisti kataliziniu elektrocheminiu būdu, kuris būtų švaresnis, pigesnis, turėtų daug privalumų.

Kalbant apie kitas sritis, turbūt labiausiai pažengęs yra tų sistemų taikymas elektroanalizės tikslams. Tai yra jutikliai, biojutikliai – iš dalies komercializuota sritis. Organinių medžiagų reakcijas sujungiame su elektrocheminiais procesais – tik neturime tikslo ką nors sintetinti, bet aptikti medžiagas. Turbūt ryškiausias to pavyzdys – gliukozės koncentracijos nustatymas iš kraujo lašo, kuo kasdien naudojasi milijonai cukriniu diabetu sergančių žmonių“, – sako prof. A. Malinauskas.

Paskutinioji iš laureačių kalbėjo dr. Milda Tamošiūnaitė-Survilienė. Jos tema – „Antreprenerystės plėtra mokslų centre“.

Antreprenerystės sąvoka naudojama jau bene dešimtmetį. Visgi angliško žodžio „entrepreneurship“ tinkamiausio atitikmens lietuvių kalboje vis dar ieškoma. Vertimas pažodžiui „verslumas“ nėra tikslus, nes antreprenerystė suprantama daug plačiau: tai apima atsaką į greitai kintančios aplinkos iššūkius, techninių problemų ir galimybių identifikavimą, gebėjimą pasiūlyti sprendimus.

Antreprenerystė moksle – naujos idėjos (išradimai), mokslo žinių komercinimas, technologijų perdavimas. Siekiant paskatinti antreprenerystės plėtrą, organizuojamos kūrybinės dirbtuvės, technologinės plėtros seminarai ir kt. Vienas iš pamatinių dalykų vykdant šią veiklą yra intelektinės nuosavybės apsauga.

Pasak mokslininkės, tarp kolegų neretai vyrauja klaidinga nuomonė, kad, norint apsaugoti intelektinę nuosavybę, teks rinktis – arba patentuoti išradimą, arba publikuoti mokslinį straipsnį. „Bet iš tiesų rinktis nereikia. Prieš siunčiant straipsnį reiktų pagalvoti, ar yra intelektinės nuosavybės elementų ir ar iš to gali kilti koks nors produktas. Ir reiktų pranešti apie išradimą savo institucijai bei bandyti apsaugoti intelektinę nuosavybę.“

Antreprenerystė čia padeda tuo, kad intelektinė nuosavybė gali būti naudinga pramonei, verslui ir visuomenei. Tad žmonės gali būti suinteresuoti tą nuosavybę įsigyti, pavyzdžiui, licencijos forma. „Per šią veiklą galima gauti papildomą finansavimą tyrimams. O jiems lėšų visada reikia ir trūksta – tad tai gali būti papildomas šaltinis“, – sako dr. Milda Tamošiūnaitė-Survilienė.

Pasibaigus laureatų pranešimams, antrojoje renginio dalyje savo tyrimus pristatė kiti FTMC mokslininkai. Sonata Pleskytė kalbėjo tema, kuri tampa vis aktualesne visuomenei – apie mikroplastiko taršos tyrimų pažangą ir iššūkius. Šias daleles sunkiausia šalinti iš aplinkos sistemų, jos kelia didelę žalą tiek žmogui, tiek gyvajai gamtai. Pati pažeidžiamiausia grupė – jūrų ir kitų vandenų gyvūnai.

FTMC Aplinkotyros skyrius mikroplastiko taršą pradėjo tyrinėti 2019 m. Pavyzdžiui, trejus metus buvo stebimas Kuršių Nerijos regionas. Nustatyta, kad dalelių dydis vandens telkiniuose ir smėlyje skiriasi. Smėlyje dalelių dydis pasislinkęs į mažesnę intervalo pusę, o jūroje – į didesnę.

S. Pleskytė su komanda taip pat ištyrė, jog vienoje iš nuotekų valyklų per 2021 m. buvo pašalinta 57 proc. mikroplastiko. Daugiausiai dalelių – 28 proc. – į valyklą pateko pavasario laikotarpiu, kadangi pradedant tirpti sniegui, padidėja ir įvairiausių sniege susikaupusių mikroteršalų.

FTMC mokslininkai su partneriais tyrė ir mikroplastiko kiekį žmogaus plaučiuose. Pastebėta, kad mikroplastikas labiau paveikia plaučių vėžio linijos ląsteles, todėl plaučių vėžiu sergantys žmonės priklauso didesnei rizikos grupei.

Specialistė pateikia ir du vystomus metodus, kaip kovoti su mikroplastiku, – sorbciją bei fotokatalitinę degradaciją.

„Sorbcijos proceso tikslas – naudoti tam tikrą sorbentą, kuris cheminiu arba fizikiniais būdais pritrauktų įvairius teršalus. Mūsų atveju tai – mikroplastiko daleles, kurias surakintume per chemines jungtis bei fizikines jėgas. Sorbcijos metu tas daleles vandenyje „pririšame“ prie sorbento ir tada galime jas pašalinti iš vandens. Dažnai naudojamos magnetinės dalelės, o mūsų tikslas yra naudoti tokį sorbentą, kuris būtų pagamintas iš biomedžiagų ir kuo mažiau kenksmingas aplinkai“, – sako tyrėja.

Kalbant apie degradacijos metodą, jis yra plačiai naudojamas įvairių teršalų – pavyzdžiui, dažų iš vandeninės terpės – šalinimui. Tuo metu FTMC naudoja fotokatalitinę degradaciją: pasitelkia ultravioletinę šviesą (kuri suaktyvina hidroksilo radikalų gamybą) bei katalizatorius. Tam dažniausiai naudojamas titano oksidas: „Kai katalizatorius reaguoja su ultravioletine šviesa, tai suaktyvina pačią reakciją, pasigamina daugiau hidroksilo radikalų, ir taip mikroplastiko dalelėse inicijuojamas irimo, skilimo procesas. Dalelės skyla, mažėja, nyksta – ir idealiausiu atveju galutinis to produktas yra vanduo bei anglies dioksidas.“

Pasak S. Pleskytės, darbas šia kryptimi vyksta ir toliau, o mikroplastiko šalinimo efektyvumas tokiu metodu kol kas siekia 50 procentų.

Dr. Andrius Garbaras pristatė kitą aplinkotyros temą – „Stabiliųjų izotopų santykio masių spektrometrijos galimybės aerozolio dalelių tyrimuose“.

Aerozolio dalelės, kurios išsiskiria iš pramonės bei transporto priemonių, teršia atmosferą ir kelia pavojų žmogaus sveikatai. Tad kuo gali pasitarnauti minimas metodas?

„Stabiliųjų izotopų santykio masių spektrometrija mums leidžia įvertinti pagrindinių aerozolio dalelių, kurios yra mūsų aplinkoje, kilmę. Tai yra trys sudedamosios dalys: biomasės deginimas (šaltuoju periodu – malkų, o šiltuoju – žolės deginimas), autotransporto emisijos bei akmens anglies deginimas, kurį kaimyninės šalys iki šiol naudoja pastatų šildymui ir energijos gamybai.

Spektrometrijos pagalba mes taip pat galime stebėti senėjimo procesus aerozolio dalelėse. Tai reiškia, kad bėgant laikui dalelės, keliaudamos atmosferoje, būna veikiamos saulės spinduliuotės ir išorinių cheminių medžiagų – dėl to ant tų dalelių paviršiaus vyksta cheminės reakcijos. Izotopiškai lengvesnės medžiagos oksiduojasi ir pradeda formuoti antrinius aerozolius, o likutis tampa senėjančia (angl. aging) aerozolio dalele“, – sako dr. Andrius Garbaras.

Dr. Martynas Misevičius papasakojo apie naują idėją – monokristalų auginimo FTMC perspektyvas. Vieni monokristalai plačiai naudojami elektronikoje, lazerių kūrime, optiniams lęšiams ir prizmėms. Kiti – tokie kaip deimantai ar safyrai – vertinami kaip brangakmeniai.

Pasak mokslininko, monokristalų nuolat reikia pramonei Lietuvoje – pavyzdžiui, kuriant lazerius ar puslaidininkius. Šiuo metu monokristalai perkami iš užsienio, tad norisi stabilesnio šaltinio.

„Negalime garantuoti, kad tokios šalys kaip Kinija neuždarys prekybos. Pavyzdžiui, Rusijos rinka jau uždaryta. Kitas dalykas – tai mokslinės pusės vykdymas, kristalų modifikavimas, tobulinimas, bandant pagerinti jų savybes, atrasti naujų pritaikomumų“, – pasakoja dr. M. Misevičius.

Monokristalai dažniausiai gaminami aukštoje temperatūroje, tad tam reikia specialių krosnių ar kitokių priemonių: „Iš pradžių medžiagą išlydome, ir, jei viskas gerai, grįžtant į kietą būseną, susiformuoja monokristalas.“

Kirill Skovorodko kalbėjo tema „Metrologijos taikymas branduolinėje medicinoje ir radiacinėje saugoje“.

Medicininėje radiologijoje naudojamos įrangos kiekis ir atliekamų tyrimų skaičius nuolatos auga ir pasaulyje, ir Lietuvoje. Šis augimas lemia žmonių populiacijos medicininės apšvitos didėjimą, tad apšvitos optimizavimui skiriamas ypatingas dėmesys.

Taip pat svarbu ištirti ir radiofarmacinius preparatus – vaistus, kuriuos paruošus vartojimui, jų sudėtyje gali būti radionuklidų (radioaktyviųjų izotopų) priemaišų, skirtų sveikatos priežiūros tikslais.

„Tai yra mano doktorantūros tema – kiek darbuotojai ir pacientai gauna apšvitos. Buvo įvertinti diagnostiniai atskaitos lygiai, kad pacientai negautų per didelės ar per mažos apšvitos. Jeigu ji per maža, gali būti negerai – nes turėsime nediagnostinį vaizdą, neužteks informacijos darbuotojui pateikti tinkamus vaizdus. Jeigu apšvita per didelė – vėlgi negerai tiek pacientui, tiek darbuotojui.

Kita darbo dalis buvo susijusi su radiofarmacinio aktyvumo matuoklių kokybės kontrole. Tokiems aparatams taikomi aukšti reikalavimai, yra atliekami kokybės kontrolės bandymai, ir įvertinama neapibrėžtis, arba tikslumas“, – sako K. Skovorodko.

Kalbant apie situaciją mūsų šalyje, pasak mokslininko, branduolinės medicinos darbuotojai Lietuvoje gauna sąlyginai mažą jonizojančios spinduliuotės apšvitos kiekį palyginus su kitomis valstybėmis. „Kalbant apie pacientus, mes taip pat neviršijame rekomenduojamų dydžių. Tad mūsų situacija gera.“

Lena Golubewa pristatė temą „Juodasis silicis, padengtas nanometro storio aukso sluoksniu paviršiaus sustiprintos Ramano sklaidos spektroskopijai“.

Pasak mokslininkės, juodasis silicis yra platforma, kuri gali būti naudojama analitiniuose moksluose ir būti pritaikoma praktiškai: „Pavyzdžiui, medicinoje, nustatant narkotinių medžiagų kiekį kraujyje ar kraujo serume. Tai galėtų tikti ir aplinkos tyrimuose, kai reikia nustatyti, ar produkte nėra pesticidų. Paviršiaus sustiprintos Ramano sklaidos spektroskopija yra labai jautri ir suteikia specifinę bei labai tikslią informaciją apie molekules, kurias tyrinėjame.“

Šis metodas pat tinka nustatyti, ar geriamas vanduo pakankamai švarus nuo toksinų. L. Golubewa savo tyrime įsitikino, jog juodajį silicį labai lengva naudoti, jis yra labai tvirta medžiaga, kainuoja nedaug ir yra ekologiškas – jį galima išvalyti ir panaudoti vėl. O darbui su šia medžiaga nereikia specialaus pasiruošimo.

Dr. Martynas Talaikis kalbėjo apie pažangių paviršiaus virpesinės spektroskopijos metodų taikymą cheminėms ir biocheminėms problemoms spręsti:

„Pasaulyje yra paplitęs virpesinės spektroskopijos metodas – paviršiaus sustiprintos Ramano sklaidos spektroskopija. Šis metodas labai jautrus molekulėms, ypač esančioms ant medžiagų paviršiaus. Tokia spektroskopija gyvuoja beveik 50 metų, yra vis tobulinama. Mes turime naujų metodų, kurie pagerina spektroskopijos savybes.“

FTMC Organinės chemijos skyrius vysto keletą tokių metodų. Čia paminėsime vieną iš jų – SHINERS (angl. Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy). Jam naudojamos plazmoninės nanodalelės, padengtos sicilio dioksido ar kitu inertinės medžiagos apvalkalu. Tai leidžia patobulinti keletą dalykų. Pirmiausia, dalelės tampa stabilesnės laike, jos ne taip greit suagreguoja (sulimpa).

Tokiam metodui būtini naudoti metalai yra auksas, sidabras arba varis, ir jie visi yra ganėtinai aktyvūs. Tad inertinio apvalkalo uždėjimas sudaro sąlygas, kad dalelytė nebesąveikautų su metalu, tad jis nedaro jai įtakos.

Paskutinioji pirmąją konferencijos dieną kalbėjo dr. Rasa Pauliukaitė. Jos tema – „Įvairiai legiruoto grafeno oksido taikymai elektrocheminiuose jutikliuose“.

Rasa Pauliukaitė (Remigijaus Juškėno nuotrauka)

„Grafenas pastaraisiais metais yra gerai ištirtas. Kas tobulinama – tai bandoma padaryti lengvesnę modifikuotų grafeno struktūrų sintezę. Mes norime jį panaudoti specifiniams taikymams. Kol kas nekalbame, kad grafeną galėtume pritaikyti jutikliams, kurie būtų implantuojami ar naudojami prie kūno (kadangi kai kurios nanomedžiagos dėl savo mažumo kartais pažeidžia ląsteles). Tačiau tikrai jį galima naudoti tiems jutikliams, kurie yra atskirai laboratorijoje ant stalo“ – pasakoja mokslininkė.

Ji savo tyrime parodė, kad grafeną galima modifikuoti įvairiais paprastais laboratorijoje turimais būdais, tiesiog turint aukštą temperatūrą ir amoniako; grafenas tada iškart tampa aktyvesnis jutiklių panaudojimui.

Pasak dr. Rasos Pauliukaitės, jutikliai yra labai svarbūs, nes aplink mus pilna įvairiausių alergenų, cheminių junginių, kurie mums gali būti naudingi ar nuodingi – todėl reikia tirti ir vienus, ir kitus. Taip pat jutikliai pritaikomi tiriant maisto produktus, kai gamintojai truputėlį pasukčiauja: būna, kad kažko įdeda daugiau ar mažiau nei skelbia.

„Mes kuriame minimizuotus jutiklius, kuriuos būtų galima panaudoti. Pavyzdžiui, žmogus suvartoja vaistą ir pasijaučia blogai, nors jame yra reikiama veiklioji medžiaga. Tad galima patikrinti, ar tame vaiste nėra alergizuojančių medžiagų“ – sako specialistė.

FTMC Metinė mokslinė konferencija vyksta kovo 1-2 d. konferencijų salėje A101 (Saulėtekio al. 3, Vilniuje).

MM_konferencija_2024_internetui_02-92c029796474bd9a5953fea9c08fc90a.jpg

2024. 02. 14 - FTMC Metinė mokslinė konferencija 2024 Vienas svarbiausių mūsų renginių vyko vasario 14–15 d.

kiwihug-zGZYQQVmXw0-unsplashddd-066627b8e827f9838d4c5b1e48c7e448.jpg

2023. 10. 16 - Mokslinė konferencija „FizTech2023“ – puiki proga susipažinti su jaunųjų FTMC tyrėjų darbais Žodinius pranešimus pristatys 50 doktorantų. Konferencija bus tiesiogiai transliuojama internetu.

Vincas(1)a-a0c592cc2c86bd4f9d171a0849eebba9.jpg

2023. 10. 06 - Koronaviruso baltymus tyręs chemikas V. M. Mačiulis – naujasis gamtos mokslų dakataras Jo darbai naudingi tiek mokslui, tiek įmonėms, kurios gamina greituosius COVID-19 testus.

Kirilas 1-d311733b1bdd5084b26ef7c61dc2dea2.jpg

2023. 09. 07 - Medicinos fizikas K. Skovorodko apgynė daktaro disertaciją apie apšvitos tyrimus Branduolinė medicina – sritis, kuri pasaulyje įgauna vis didesnę svarbą.