“Díky magnetickým nanočásticím dokážeme účinněji bojovat s bakteriemi,” říká laureátka Karolína Slonková

Jejich problémem však je, že léčivo vylučují nekontrolovaně, což znamená, že třeba v případě antibiotik může vzniknout bakteriální rezistence. “Proto jsme přišli s nápadem zapojit do boje s bakteriemi magnetické nanočástice. Ty dokážou díky vnějšímu podnětu ve formě magnetických impulzů léčivo do těla řízeně a dokonce i opakovaně dávkovat,” vysvětluje laureátka ceny Via Chimica Karolína Slonková podstatu svého oceněného výzkumu. Projekt řešila v rámci své bakalářské práce na Fakultě chemicko-inženýrské VŠCHT Praha.

Vybavíte si moment, kdy jste se poprvé setkala s chemií? 

Ano, bylo to v prvním ročníku šestiletého Gymnázia Jana Nerudy. Upřímně jsme nebyli hned od začátku kamarádi. Zlomový moment přišel až o dva roky později se změnou profesora,  jehož styl výuky mě pro chemii nadchl. A pak mě hodně ovlivnilo, že jsem poznala řadu lidí z VŠCHT, se kterými jsem se o studiu mohla bavit a získala jsem pocit, že to bude skvělá volba. Studium nakonec předčilo moje očekávání, a to ve všech směrech. Nejvíc mě asi oslovilo to, že VŠCHT je skutečně rodinná škola s přátelskou atmosférou, kde mě akademici zdraví na chodbách.

Jak jste se dostala do laboratoře chemické robotiky Františka Štěpánka?

Díky své školitelce Denise Lizoňové, kterou jsem potkala na seznamovacím kurzu VŠCHT na Běstvině. Zapovídala se s námi o své práci a o tom, jak ji baví práce v laboratoři. Její vyprávění mě zaujalo, a tak jsem se jí ještě v prvním ročníku odhodlala napsat, zda by bylo možné se k nim do laboratoře přijít podívat. Protože to bylo za hlubokého covidu, musela jsem počkat až do července, kdy byla rozvolněna vládní opatření. Hned, jak to šlo, jsem pak začala v laboratoři pracovat.

Jaké to je pracovat v tak špičkovém týmu?

Laboratoř chemické robotiky jsem si vybrala díky své školitelce, o laboratoři samotné jsem při výběru nic moc nevěděla. O jak špičkový tým jde, jsem zjišťovala až postupně, a o to více jsem si vážila toho, kolik času mi byli kolegové ochotni věnovat. Přišla jsem do týmu hned v prvním ročníku a neuměla vůbec nic. V kolektivu ale vládla přátelská atmosféra, kolegové si neházeli klacky pod nohy. Nás studenty v laboratoři všichni podporovali a byli tam pro nás, čehož si vážím víc než toho, že jde o špičkovou laboratoř.

Téma svého výzkumu jste si vybrala sama, nebo si ono vybralo vás?

Úplně doslova si to téma vybralo mě. Hned první den v laboratoři mi školitelka Denisa Lizoňová ukázala experimenty, na kterých pracuje a řekla mi, že si z nich budu moct vybrat. Na mém budoucím projektu – tedy na přípravě magneticky responzivních mikročástic – v té chvíli žádný student nepracoval a celá problematika zněla zajímavě, tak jsem si řekla, že to zkusím. Samozřejmě jsem podstatu celého projektu pořádně pochopila až časem. Důležité pro mě ovšem bylo to, že se výzkum točil kolem léčiv a že byla zřejmá jeho využitelnost.

Ve své práci jste se věnovala využití magnetických nanočástic v boji s bakteriemi. Na jakém principu tento boj funguje? 

Když vložíme magnetické nanočástice do střídavého magnetického pole, začnou se natáčet a pohybem uvolňují energii v podobě tepla. Předmětem mé práce byla příprava mikročástic, které se skládaly z jádra a obalu. Jádro bylo tvořeno tuhým voskem, ve kterém se nacházely krystaly antibiotika. V obalu částice pak byly ukotveny zmíněné magnetické nanočástice oxidu železa, které umožňovaly kontrolovaně částici ohřát, roztavit vosk, a vyloučit v přítomnosti magnetického pole antibiotikum. Náš systém je unikátní v tom, že ve chvíli, kdy částici vyndáme ze střídavého magnetického pole, částice se přestane ohřívat a vosk zase zatuhne. Tím pádem jsme schopni antibiotikum opakovaně dávkovat. To je velká změna oproti současným nosičům léčiv, které jsou schopny na vnější podnět vylučovat účinnou látku, ale už nejsou schopny zastavit vylučování, což je u antibiotik s ohledem na rezistenci velký problém.

V rámci své bakalářské práce jste nejenom připravovala magneticky respozivní mikročástice, ale sama jste si také vzorky testovala na bakteriích. To asi není úplně obvyklé…

Není obvyklé, aby byly laboratoře vybaveny tak komplexně, aby byly schopny kromě přípravy systémů i testování. Měla jsem ovšem také štěstí v tom, že jsme si vybrali antibiotikum, u kterého bylo testování jednoduché: díváte se, zda bakterie přežily, nebo nepřežily. To, abych si sama otestovala, že systém funguje, pro mě bylo klíčové.  U jiné skupiny léčiv než u antibiotik by to bylo samozřejmě komplikovanější.

Jak dlouho práce na tomto výzkumu trvala?

Bakalářce jsem se věnovala dva roky, ale jejímu výzkumnému tématu se věnuji stále. Nyní zkoumám kapacitu systému, tedy kolik cyklů je schopna mikročástice podstoupit a jaké množství antibiotika je při takovém počtu cyklů schopna uvolnit. Tyto výsledky budou doufejme brzy publikovány.

Publikovala jste už výsledky vaší bakalářské práce, jaká to pro vás byla zkušenost?

Ano, publikovali jsme tzv. proof of concept, tedy že jsme vůbec schopni takové magneticky responzivní mikročástice připravit. Bylo to pro mě velké překvapení, že jsem už na bakaláři měla publikaci v tak vysoko impaktovaném časopisu.

Co dělá dobrou bakalářku v oboru chemie – tedy takovou, která může mít dopad? 

Podle mého názoru může mít dopad bakalářka, která bude pracovat na aktuálním tématu. To ale student v prvním ročníku těžko dokáže bez znalosti chemického backgroundu rozlišit. Proto je důležité najít si školitele, který vám ukáže cestu. Druhým důležitým aspektem je najít si téma, které vás bude bavit. To je nezbytné proto, abyste byl v laborce schopen strávit hodně času. Úplně nejvíc výsledků jsem naměřila za své první prázdniny na vysoké škole. Výzkumu jsem věnovala téměř veškerý svůj volný čas a doufala jsem, že se mi to jednou vrátí – a ono se to vrátilo.

Co pro vás znamená, že za svou bakalářku získáváte cenu Via Chimica?

Nemám slov. Je to pro mě ocenění toho, že všechny ty večery, víkendy a prázdniny strávené v laborce oceňuje i někdo jiný než moje školitelka. Vnímám to jako potvrzení, že způsob, jakým k práci v laborce přistupuji, dává smysl.

Motivuje vás to zůstat dále ve vědě a pokud ano, jakým směrem vás to vědecky láká?

Takovéto ocenění mě určitě utvrzuje v tom, že by věda mohla být ta správná cesta. Vážně uvažuji o doktorském studiu, v rámci kterého bych se chtěla nadále věnovat řízenému vylučování léčiv. Uvidíme, zda to budou antibiotika, nebo něco jiného.

Vaší vášní je tanec. Jaký typ tance máte nejraději? 

Standard a latinu. Na VŠCHT jsme dokonce v rámci tělocviku učili ostatní studenty základní taneční lekce, aby si například mohli zatančit na plesech.

Chodíte si tancem odpočinout od vědy? 

Od vědy si neodpočinu asi nikdy, ale tanec mě baví opravdu hodně. Také mě v poslední době chytlo běhání, člověk si tím stejně jako tancováním hlavu přece jen vyčistí. S kolegy z laboratoře dokonce poběžíme letos v květnu Vltava run.