Od vesmíru po medicínu: program SIGMA pomáhá převádět vědu do praxe

Představení celoroční práce i návrhy konkrétních kroků k budoucímu rozvoji technologií byly hlavní náplní setkání členů Rady komercializace ÚFCH JH AV ČR a úspěšných řešitelů 1. ročníku projektu SIGMA, který jsme získali od TAČR. Jde o tzv. projekty „proof-of-concept“, které mají za úkol prověřit technologie jak z pohledu funkčnosti, tak konkurenceschopnosti na trhu. 

Technologie pro kosmické mise
Skupina doktora Jána Žabky se zaměřuje na studium chemických procesů probíhajících v extrémních podmínkách, jaké panují například v planetárních atmosférách či mezihvězdném prostoru. Jeho dlouhodobá práce kombinuje experimentální měření s vývojem špičkových analytických přístrojů, které umožňují detailně sledovat reakce iontů a molekul v plynné fázi. Zaměření projektů Bezvláknový zdroj elektronů a Elektrostatická iontová past s detekcí náboje, které vedli dr. Ján Žabka a dr. Anatolii Spesyvyi, najdou využití díky zmenšení technologie a odolnosti i ve vesmírných programech a k přípravě budoucích kosmických misí. V rámci projektu se jim podařilo nejen ověřit funkčnost celého navrženého systému, ale i dlouhodobou stabilitu systému. Výstupem projektů je přístrojové vybavení, bude dále nabízeno formou spin-off firmy Scientific Instruments Boutique s. r. o. založené v loňském roce. Skupina je tak na dobré cestě technologii rozšířit nejen do vesmíru, ale i mezi ostatní odborníky a firmy, protože vyvíjené technologie nachází uplatnění také v pokročilé laboratorní analýze na Zemi.

Cesta k nové generaci očních léčiv
Výzkum prof. Lukasze Cwiklika se ve svém projektu nazvaném Zařízení a metoda pro in vitro testování vlivu léčiv a kosmetiky na lidský slzný film zaměřil na detailní studium sliznice lidského oka, která představuje klíčovou bariéru i vstupní bránu pro oční léčiva. Jeho tým spojuje pokročilé experimentální metody s molekulárními simulacemi, aby porozuměl tomu, jak jednotlivé látky interagují s lipidovou a mukózní vrstvou na povrchu oka. Díky tomu dokáže přesněji popsat mechanismy, které ovlivňují účinnost a vstřebávání očních kapek. Získané poznatky přispějí k vývoji nové generace oftalmologických přípravků s vyšší stabilitou a lepším terapeutickým efektem. Výzkum tak otevírá cestu k šetrnějším a účinnějším řešením pro miliony pacientů s očními onemocněními. Krátce po této prezentaci překonal tým i další milník, a to založení spin-off firmy Eyveris s. r. o., která by měla uvedenou technologii komercializovat.  Celý projekt tak směřuje k rozšíření technologie mimo stěny laboratoře.

Detekce stopových látek ve vodě i biologických vzorcích
Práce dr. Vojtěcha Hrdličky se dlouhodobě soustředí na vývoj a aplikace elektrochemických metod pro analýzu biologicky významných látek a sledování chemických procesů v životním prostředí a medicíně, včetně stanovení psychoaktivních a farmaceutických sloučenin. Společně se zabývají využitím nanomateriálů a inovativních elektrochemických technik pro zvýšení citlivosti a přesnosti měření různých analytů. Výsledky jejich výzkumu lze převést do praktických aplikací v oblasti environmentální chemie a zdravotní diagnostiky. Za zkráceným názvem POSED jejich projektu se skrývá technologie separačního a prekoncentračního průtokového zařízení s využitím membránové extrakce s následnou elektrochemickou detekcí. Výsledné zařízení z projektu umožňuje zachytit látky i v nízkých koncentracích z komplikovaných vzorků jakými jsou odpadní vody nebo tělní tekutiny. Výhodou celého zařízení je i snadná přenositelnost. Technologie je chráněna formou užitného vzoru. Projekt získal v letošním roce navíc možnost dalšího rozvoje v rámci interního programu AV ČR s názvem PRAK (Program rozvoje aplikací a komercializace), s jehož podporou bude hledat licenčního partnera pro snadnější přístup ke konečným zákazníkům nebo partnera pro testování zařízení v reálných podmínkách mimo laboratoř.

Nové nástroje pro nanotechnologie
Tým docentky Magdaleny Hromadové se zaměřuje na výzkum redoxních procesů a transportu náboje na molekulární úrovni. Zkoumá zejména mechanismy přenosu náboje při chemických reakcích. Jejich práce přináší nové poznatky o tom, jak se elektrony v molekulách pohybují a jak tyto procesy ovlivňují strukturu i vlastnosti látek. Výsledky výzkumu přispívají k rozvoji moderní elektrochemie a mohou najít uplatnění při návrhu pokročilých funkčních materiálů. Ve svém projektu se s dr. Františkem Vavrekem zaměřili na výrobu axiálně symetrických hrotových sond na bázi slitin platiny a iridia pro skenovací tunelovou mikroskopii. Jejich technologie je chráněna formou užitného vzoru. Vyrobené hroty zjednodušují a urychlují vědeckou práci při studiu nanotechnologií, kdy odpadá příprava a kalibrace hrotů oproti standardním postupům. Jejich metoda opracování ušlechtilých kovů má potenciál pro uplatnění i mimo tunelovou mikroskopii.

Rada komercializace
Na realizaci programu SIGMA a hodnocení projektů se podílela také Rada komercializace, která poskytuje vědeckým týmům odborné konzultace při posuzování aplikačního potenciálu jejich výzkumu. Ústav děkuje za spolupráci jejím členům: doc. Martin Kalbáč, prof. Patrik Španěl, Ing. Ivan Souček, Ph.D., Ing. Peter Barath, Ph.D., Ing. Michal Bodnár, Ph.D., Ing. Pavel Kukula, Ph.D. a RNDr. Martin Kubeš, Ph.D.

Úspěšně vybrané a realizované projekty v rámci 1. ročníku programu SIGMA ukazují jeho schopnost přinášet konkrétní řešení pro praxi. Program SIGMA tak našemu Ústavu nadále vytváří prostor pro vznik inovací s reálným dopadem na společnost a potvrzuje roli Technologické agentury ČR jako klíčového partnera v oblasti podpory výzkumu a inovací. My se těšíme na výsledky 2. ročníku projektů, kdy Rada komercializace našeho Ústavu vybrala dalších 5 nových projektů.

Věra Mansfeldová