Z dr Joanną Gościańską z Pracowni Chemii Stosowanej Wydziału Chemii UAM rozmawia Ewa Konarzewska-Michalak. Dr Gościańska została wyróżniona stypendium habilitacyjnym L’Oréal-UNESCO dla Kobiet w Nauce.

Bada pani multifunkcyjne mezoporowate materiały węglowe w procesach adsorpcji aktywnych substancji farmaceutycznych. Co to oznacza?

Idea jest taka, by zastosować mezoporowate węgle jako nośniki leków. To zupełnie nowy, innowacyjny i prawie niezbadany temat. Jeśli na nośnik wprowadzimy substancję farmaceutyczną to może on zredukować jej efekty uboczne, zwiększać rozpuszczalność, biodostępność i wydłużyć czas działania w organizmie. W przypadku leku, który musi być często przyjmowany pacjent będzie mógł zażyć tylko jedną dawkę dziennie. Substancja będzie się uwalniać w organizmie stopniowo przez cały dzień i to dokładnie w tym miejscu, gdzie powinna. Projekt obejmuje leki doustne, ale również benzokainę, która jest środkiem znieczulającym, przeciwbólowym stosowanym miejscowo np. na skórę. W tym przypadku nośnik dodany do kremu, żelu, maści również będzie modyfikował szybkość uwalniania leku.

W jakich farmaceutykach można wykorzystać taką technologię?

Mój projekt dotyczy leków przeciwbólowych: paracetamolu i benzokainy oraz antybiotyków. Antybiotyki są niestabilne i nietrwałe. Wprowadzając np. ampicylinę czy tebipenem piwoksylu na nośnik chcę zwiększyć ich trwałość chemiczną. Nośnik będzie miał kilka zasadniczych funkcji w zależności od tego jaką substancję farmaceutyczną wprowadzę na jego powierzchnię. Tak jak już wspominałam może zwiększyć jej rozpuszczalność, dostępność farmaceutyczną czy przenikalność przez układy błon biologicznych.

Czytaj też: Kremie nasz codzienny

Czytałam, że węgle są też wykorzystywane do oczyszczania wody, powietrza, gazów przemysłowych. Czy będzie pani badała je również pod tym kątem?

Tak, węgle stosujemy jako adsorbenty barwników, fosforanów i jonów metali ciężkich. Barwniki dostając się do wód powierzchniowych zakłócają wszystkie procesy życiowe organizmów żywych. Uniemożliwiają dostęp światła do wody, przez co hamują procesy fotosyntezy, bardzo często wykazują działanie mutagenne, kancerogenne - dlatego muszą być usuwane ze ścieków. Biologiczne i chemiczne metody oczyszczania wody są drogie i nie zawsze dają pożądany efekt. Zastosowanie procesów adsorpcyjnych czyli wiązania zanieczyszczeń na powierzchni np. węgli pozwoli nam skutecznie usunąć zanieczyszczenia z wód.

Rozumiem, że węgle będzie można wykorzystać w oczyszczalniach ścieków

A nawet w zakładach przemysłowych, które odprowadzają ścieki. Przemysł włókienniczy rocznie odprowadza kilkaset tysięcy ton barwników. Najlepiej żeby w fabrykach, gdzie farbuje się dywany lub tkaniny od razu stosowano filtry węglowe, które będą wychwytywały barwniki i inne zanieczyszczenia.

Słyszałam, że przemysł odzieżowy niszczy rzeki w Azji, Ameryce Południowej. Dochodzi tam nawet do śmiertelnych zatruć u ludzi.

U nas w Europie to się zmienia. Ze względu na swoją szkodliwość, część barwników wycofano już z użycia, aczkolwiek żółcień pomarańczowa FCF cały czas jest wykorzystywana np. w przemyśle spożywczym. Stosuje się ją w napojach, likierach owocowych, wyrobach cukierniczych, produktach w proszku. Ale w Norwegii i Finlandii już jest zakazana.

A my to pijemy! W jaki sposób ona szkodzi?

Ma działanie alergiczne, zdarza się tak, że człowiek po jej spożyciu odczuwa bóle głowy, swędzenie warg i języka, ma trudności z koncentracją. Stąd też lepiej kupować rzeczy, które nie zawierają sztucznych barwników.

Jak długo będzie prowadzić pani projekt?

Stypendium habilitacyjne L’Oréal-UNESCO dla kobiet w nauce będę otrzymywać przez rok, ma ono motywować do zrobienia habilitacji. Siłą rzeczy osoby, które je dostają habilitują się albo w trakcie trwania stypendium, albo po roku, jak badania są na końcowym etapie.

Od czego pani zacznie?

W pierwszej kolejności zajmę się syntezą materiałów mezoporowatych. Dobór odpowiedniej metody pozwoli na otrzymanie węgli różniących się właściwościami fizykochemicznymi, w tym przede wszystkim strukturą porowatą, morfologią i stabilnością termiczną. W zależności od zastosowania węgli będziemy chcieli je odpowiednio funkcjonalizować czyli wprowadzać na ich powierzchnię różne grupy organiczne, które dodatkowo wzmocnią pożądany efekt. W przypadku nośników leków zrobimy też testy toksyczności. I tu będziemy współpracować z Uniwersytetem Medycznym im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Uzupełniamy się: my mamy wiedzę typowo chemiczną, oni farmaceutyczną - wiedzą jak sprawdzić czy węgle są biokompatybilne i nietoksyczne.

Dlaczego wybrała pani węgle do swoich badań?

Syntezą nanomateriałów zajmowałam się już w trakcie realizacji pracy magisterskiej i doktorskiej. Wtedy syntetyzowałam nie węgle, ale mezoporowate krzemionki, stosowałam je w dwóch procesach katalitycznych związanych z ochroną środowiska. To była redukcja tlenków azotu propenem i konwersja CO z parą wodą prowadząca do produkcji wodoru czyli tak zwanego paliwa przyszłości. Unikatowe właściwości tych materiałów, ich szeroki potencjał aplikacyjny zainspirowały mnie do tego, żeby zajmować się syntezą uporządkowanych mezoporowatych węgli o zdefiniowanych właściwościach fizykochemicznych, które mogą być stosowane w różnych dziedzinach takich jak: kataliza, ochrona środowiska, nanotechnologia czy farmacja. Pracuję w Pracowni Chemii Stosowanej i tutaj kładziemy nacisk głównie na aplikację materiałów.

Oprócz grantu dostała pani możliwość uczestniczenia w konferencjach

To jest nagroda specjalna Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego – voucher w wysokości 10 tysięcy złotych na konferencję w Europie, którą sama wybiorę. Będę mogła zaprezentować wyniki badań uzyskane w projekcie. Uważam, że to wspaniała nagroda! Pozwala promować swoją pracę naukową, pokazać co robimy w Polsce, daje możliwość nawiązania współpracy z innymi naukowcami.

Na co wyda pani stypendium?

To nie są pieniądze typowo przeznaczone na finansowanie badań. Mogę je wydać na co chcę. To jest plus! Część pieniędzy wydam na pewno na podróże. To jest moja pasja.

Gdzie pani pojedzie?

Może do Japonii? Wszyscy mi mówią, że ten kraj jest piękny i zaskakujący, a nigdy tam nie byłam. Zwiedziłam już prawie całą Europę, byłam też w wielu krajach azjatyckich. Za każdym razem odkrywam coś nowego, mam styczność z inną kulturą. Byłam przez pół roku na stypendium we Francji. Uważam, że to jest interesujące doświadczenie, poznać kraj od podszewki.

Który kraj zrobił na pani największe wrażenie?

Włochy. Ludzie są nastawieni przyjaźnie wobec turystów, bardzo otwarci, pomocni. Lubię ich mentalność - wolne tempo życia, szczególnie na Sycylii. Styl życia godny podziwu. Przyjemnie się odpoczywa, gdy widzi się ludzi, którzy z luzem podchodzą do wszystkiego. Mam wrażenie, że w Polsce jesteśmy tak skupieni na pracy od rana do wieczora, że zapominamy o chwili wypoczynku.

Będąc naukowcem na pewno bardzo dużo pani pracuje

Tak jest. I często pracę przynoszę do domu. Na uczelni robię doświadczenia, które trwają wiele godzin, natomiast publikacje najczęściej piszę w domu. Dlatego wyjazdy wakacyjne są tak ważne, bo można porządnie wypocząć.

Dr Gościańska jako jedna z sześciu polskich badaczek otrzymała stypendium w 18. edycji programu L’Oréal-UNESCO Dla Kobiet i Nauki. Nagroda promuje naukowczynie, które prowadzą badania z zakresu szeroko pojętych nauk o życiu, szczególnie w dziedzinach zwyczajowo traktowanych za domenę mężczyzn. Partnerami Programu „L’Oréal Polska Dla Kobiet i Nauki”  są Polski Komitet do spraw UNESCO, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, a także Polska Akademia Nauk.