Naujienos ir renginiai

 

Viena iš Lietuvos mokslo institucijų, kuriai MJJ šitaip padėjo pritraukti stiprių talentų, yra Fizinių ir technologijos mokslų centras (FTMC). Vienas naujausių to įrodymų – sustiprėjusi fizikų, vykdančių aktualius švytinčių dalelių tyrimus, komanda.

 

 

MJJ fondo vadovė Kotryna Stankutė-Jaščemskienė pasakoja, kad per šešerius organizacijos gyvavimo metus minimą finansinę paramą grįžimui darbuotis į Lietuvą gavo 44 lietuvių tyrėjai. Dauguma jų – tiksliųjų mokslų atstovai.

 

„Siekiame į Lietuvą pritraukti šviesius protus (šiuo atveju – ir tyrėjus), kurie savo darbu kurtų inovacijas technologijoms ir prisidėtų prie šalies mokslo sėkmės ir ekonomikos stiprinimo. Norime, kad Lietuvoje gyventų daugiau aktualius tyrimus atliekančių mokslininkų.

 

Granto paraiškos pildymo forma – labai nesudėtinga. Svarbiausia yra žmogaus sprendimas grįžti“, – sako specialistė.

 

 

 

Į FTMC tokiu būdu atvyko keturi mokslininkai. Fizikai dr. Egidijus Auksorius ir dr. Kirillas Alexeevas (kurie iki šiol darbuojasi FTMC Optoelektronikos skyriuje), fizikas dr. Vytautas Žičkus (FTMC Lazerinių technologijų skyriaus narys) bei chemikė dr. Aušra Baradokė.

 

Šįkart dėmesį skirkime V. Žičkui ir jo istorijai. Ji šiame kontekste kiek kitokia. Kai baigė mokyklą, Vytautas bakalauro studijoms išvažiavo į Glazgo universitetą ir liko ilgiau nei iš pradžių planavo: ten baigė ir magistrą, ir doktorantūrą. 2021 m., laimėjęs MJJ fondo grantą ir pradėjęs podoktorantūros stažuotę, fizikas prisijungė prie FTMC Lazerinių tyrimų skyriaus Plazmonikos ir nanofotonikos laboratorijos, kuriai vadovauja prof. dr. Zigmas Balevičius.

 

Dabar V. Žičkus darbuojasi ir Glazgo universitete, ir FTMC.

 

„Nors Vytautas dalį laiko praleidžia Vilniuje, o dalį – Glazge, MJJ fondas čia mato daug privalumų – dėl palaikomo ryšio tarp dviejų stiprių mokslo institucijų, bendrų mokslinių tyrimų“, – teigia K. Stankutė-Jaščemskienė.

 

„Kotryna visada pasiruošusi padėti pačiais įvairiausiais klausimais, jai nuoširdžiai įdomu, kaip mums sekasi, gilinasi, kokių teigiamų pokyčių galima padaryti Lietuvos mokslo politikoje. Ji turi labai daug energijos ir siunčia stiprią žinią pasaulio lietuviams“, – MJJ fondo vadovei dėkoja dr. Vytautas Žičkus.

 

Būtent fondas mokslininką paskatino dirbant Glazge užmegzti kontaktą su Lietuvos institucijomis. Ir tai, pasak Vytauto, visiškai pasiteisino:

 

„Niekam ne paslaptis, kad lietuviška alga, lyginant su britiška, žymiai kuklesnė. Tad finansinė paskata yra svarbus rodiklis mokslininkų apsisprendimui. Kita vertus, su laiku supratau, kad didesnė laimėto granto vertė kyla iš bendruomenės. Labai svarbu, kad galima įvairiais klausimais bendrauti, dalintis džiaugsmais ir problemomis su kitais mokslininkais, kurie grįžta į Lietuvą (ar, kaip mano atveju, darbuojasi nuotoliu). Gerai, kad nesi toks vienas, kuris nėra užaugęs lietuviškoje akademinėje sistemoje“, – tikina fizikas.

 

 

 

 

V. Žičkaus tyrimai susiję su fluorescencijos gyvavimo trukmės vaizdinimo mikroskopija (angl. Fluorescence-lifetime imaging microscopy, FLIM) ir jos vystymu. Galime priminti, kad fluorescencija, arba švytėjimas, įvyksta, kai tam tikros norimos dalelės medžiagoje yra nudažomos specialiu dažu – o paskui tirpale, milteliuose, dujose, ploname medžiagos sluoksnyje ar kristale, pašvietus lazeriu, pradeda švytėti ir matytis mokslininkams.

 

Šis metodas leidžia „pažymėti“ konkrečias molekules ar ląsteles, aptikti labai mažus medžiagų kiekius – todėl fluorescencija labai svarbi (ir plačiai naudojama) nanotechnologijose, medicinoje, biologijoje ir kitose mokslo srityje.

 

Pasak FTMC tyrėjo, vienas iš FLIM privalumų yra tas, kad šis metodas padeda nustatyti skirtingų švytinčių molekulių gyvavimo trukmę – o tai tampa geru mikroaplinkos jutikliu. Pavyzdžiui, toji trukmė gali priklausyti nuo pH, temperatūros, deguonies kiekio ir kitų aplinkybių. Tad šie matavimai suteikia papildomos naudingos informacijos apie tiriamus bandinius.

 

Vytautas su kolegomis iš Glazgo universiteto buvo vieni pirmųjų pasaulyje, pritaikę vadinamąją plataus lauko FLIM mikroskopiją su naujos kartos pavienių fotonų kamera – kai visas bandinys su švytinčiomis molekulėmis yra matomas vienu metu. Kuo svarbus šis pasiekimas?

 

„Iki tol su egzistuojančiomis technologijomis, norint išgauti pilną vaizdą, reikėdavo viską skenuoti taškas po taško – nes vienu metu buvo įmanoma apšvieti ir pamatuoti tik vieną mėginio dalį. Tai gerokai užtrukdavo.

 

Su tuo būdavo susijusi ir kita problema, norint vaizdinti dinaminius procesus (pateikti jų skaitmeninį vaizdą). Pavyzdžiui, jeigu stebi gyvas, judančias ląsteles, arba mikrofluidikos įrenginius (kur skysčiai maišosi), tuomet arba mikroskopas nespėja „pagauti“ tos judančios ląstelės, arba vaizdas būna išsiliejęs“, – prisimena V. Žičkus.

 

Tačiau prieš 5 metus jo komanda išvystė pavienių fotonų lavinos diodų (angl. single-photon avalanche diode, SPAD) matricos mikroskopą, kurį sėkmingai pritaikė švytinčių dalelių mikroskopijoje. SPAD veikia kaip labai jautrūs jutikliai, gebantys užfiksuoti pavienes šviesos daleles – fotonus. Tad lietuvio patobulinimas leido vienu metu (ir realiu laiku) pamatyti platų mėginio lauką.  

 

„Mūsų naujovė – tai itin didelės pikselių rezoliucijos SPAD matricos pritaikymo pademonstravimas. Ankstesnė „didžiausia“ SPAD matrica buvo tik kelių dešimčių kilopikselių raiškos. O mes panaudojome 0,5 megapikselio SPAD matricą. Taigi, išgavome šimtais kartų kokybiškesnį vaizdinimą“, – paaiškina tyrėjas.

 

 

 

Vieną problemą išsprendus, liko kita – dėl kurios ir prasidėjo V. Žičkaus bendradarbiavimas su FTMC.

 

SPAD matricos pasižymėjo labai prastu fotonų surinkimo koeficientu, kuris siekė vos apie 2–3 proc. Kalbant žymiai paprasčiau, dėl naudojamose technologijose esančios elektronikos, vaizdinant molekules tarp pikselių lieka daug laisvos vietos. Jeigu jūsų išmaniojo telefono kamera geba pikselius „sutraukti“ vieną šalia kito, SPAD tokia savybe, deja, pasižymėti negali – tad daug šviesos būdavo „pametama“ tarp pikselių, kas apsunkina ir lėtina eksperimentus.

 

O būtent FLIM matavimai yra kaip tik „alkanesni“ šviesai: norint užfiksuoti skirtingų molekulių sistemų gyvavimo trukmes, reikia išskirti šimtus ar tūkstančius kartų daugiau fotonų negu standartinėje fluorescencijos mikroskopijoje.

 

Ir čia į pagalbą atėjo FTMC Plazmonikos ir nanofotonikos laboratorija, kurią V. Žičkus pasirinko MJJ fondo dėka. Sprendimas – reikiamos šviesos (fotonų) kiekį padidinti naudojant plazmonines nanostruktūras, fokusuojant šviesą į nanometrinius tūrius, mažesnius už šios šviesos bangos ilgį; tokiu būdu padidinamas elektrinio lauko stipris tiriamuose paviršiuose. Vėlgi, kalbant labai paprastai, tai yra specialiai suformuotos itin plonos metalo nanostruktūros; pašvietus į jas tam tikru kampu su tam tikros spalvos šviesa, galima sustiprinti švytinčių dalelių skleidžiamą šviesą, regimą mikroskopu.

 

„Įdomu ir tai, kad šis metodas padeda spręsti ir vadinamojo fotobalinimo problemą, kai laikui bėgant mažėja skleidžiamos šviesos intensyvumas. Kaip analogiją galite prisiminti vasarą išblunkančius rūbus dėl itin intensyvios saulės. Mūsų atveju, fluorescuojantys dažai pradeda mažiau šviesti arba galiausiai nebešviečia.

 

Bet, pasitelkus specialiu būdu ištobulinus minėtas metalo nanostruktūras, jos gali ne tik sustiprinti šviesos signalus, bet ir apsaugoti molekules nuo fotobalinimo“, – paaiškina FTMC ir Glazgo universiteto mokslininkas.

 

Apie tai Plazmonikos ir nanofotonikos laboratorijos komanda neseniai parašė ir paskelbė straipsnį prestižiniame žurnale „Nanophotonics“. Jei įdomu – kviečiame prisiminti.

 

 

 

 

Vytauto Žičkaus prisijungimas prie FTMC sustiprino fluorescencijos tyrimus šiame institute. Tačiau MJJ fondo konkursas prie Lietuvos mokslo augimo prisideda ir netiesiogiai – nes sugrįžę lietuvių mokslininkai savo ruožtu vėliau pritraukia naujus talentus.

 

Taip nutinka ir FTMC. Štai prieš pusmetį į dr. Z. Balevičiaus vadovaujamą laboratoriją atėjo dirbti VU Fizikos fakulteto bakalauro studijų antrakursė Evita Spalinskaitė. Valstybinius egzaminus išlaikiusi keturiais šimtukais, ji ir toliau entuziastingai gilinasi į fizikos žinias.

 

2024 m. vasarą Lietuvos mokslo taryba organizavo konkursą, kurį laimėjusi Evita pasirinko V. Žičkaus mokslinę temą, atliko praktiką, stažavosi Glazgo universitete. O paskui, toliau vadovaujama Vytauto, tapo ir FTMC darbuotoja.

 

„Mane visada domino mokslas laboratorijoje, ypač kai pavyksta eksperimentai ir gaunami realūs rezultatai. O FTMC Plazmonikos ir nanofotonikos laboratorijos komanda mane labai šiltai priėmė“, – džiaugiasi studentė.

 

Šiuo metu ji švytinčių molekulių tyrimuose eksperimentuoja su mikrosferomis – mažyčiais poliesterio rutuliukais, prikimštais mikrodažų. „Bandiniuose mėginame realioje erdvėje pamatyti, kur tos mikrosferos yra. Jeigu mums pavyktų rasti ir nustatyti tikslias jų koordinates nanometrų tikslumu, būtų galima stebėti fluorescencijos gyvavimo trukmę super-rezolucijos režimu ir padaryti naujų atradimų“, – pasakoja E. Spalinskaitė.

 

 

 

V. Žičkus viliasi, kad net ir pasibaigus šiam moksliniam projektui, jo studentė liks FTMC, tačiau, kaip bebūtų ateityje, Evita jau įgauna geros patirties, kuri neįkainojama tiek jai, tiek – tikėkimės – Lietuvos mokslui. Ir dėl to fizikas yra darkart dėkingas MJJ:

 

„Šis fondas ne tik man atvėrė kelią tapti FTMC dalimi, bet ir netiesiogiai suteikė galimybę Evitai stažuotis Glazgo Univesitete ir dirbti FTMC. Pritraukdamas užsienio mokslininkus fondas investuoja ne tik į mus, bet ir į galimybes stažuotis mūsų studentams užsienio laboratorijose per kontaktus, kuriuos mes užmezgėme, ten dirbdami.“

 

Tai akcentuoja ir prof. dr. Zigmas Balevičius:

 

„Man, kaip laboratorijos vadovui, svarbu pritraukti gabius mokslininkus. Pirmiausia tai įvyko su Vytautu, su kuriuo laimėjom dvi podoktorantūros stažuotes iš eilės. Džiugu, kad pas mus ateina jauni mokslų daktarai ir gabūs studentai, kaip Evita.

 

Kartais galbūt nereikia labai didelių pinigų projektams – bet tiesiog reikia lankstumo, ką suteikia MJJ fondas. Todėl tampa įmanoma mokslinius poreikius realizuoti be didelės biurokratijos. Ir tada daug greičiau vyksta geri dalykai bei gaunami geri rezultatai.“

 

 

_____

FTMC kviečia:

• Skaityti svarbiausias naujienas „Facebook“ puslapyje;
• Sekti mūsų įstaigos veiklą „LinkedIn“ paskyroje;
• Pamatyti naujausias nuotraukas „Instagram“ profilyje;
• Žiūrėti informatyvius vaizdo įrašus „Youtube“ kanale.