Gabrielė Vasiliauskaitė. Asmeninio archyvo nuotr.

Vilniaus universiteto (VU) Fizikos fakulteto Fotonikos ir nanotechnologijų instituto mokslininkės dr. Irina Buchovec ir dokt. Gabrielė Vasiliauskaitė kartu su kolegomis iš VU Chemijos ir geomokslų fakulteto tiria, kaip šviesa padeda kovojant su nepageidaujamais mikrooganizmais.

„Pastaruoju metu viena iš opiausių visuomenės sveikatos problemų tampa besaikis antibiotikų ir kitų plataus spektro antimikrobinių preparatų naudojimas. Tai ne tik didina bakterijų atsparumą, bet ir daro neigiamą poveikį žmonių sveikatai ir aplinkai. Todėl itin svarbu kurti ir tirti alternatyvias antimikrobines strategijas, kurios ne tik būtų veiksmingos, bet ir neleistų mikroorganizmams įgyti atsparumo“, – pasakoja VU Fizikos fakulteto doktorantė G. Vasiliauskaitė.

Ji vadovauja projektui „Cheminis chlorofilino modifikavimas ir nanodalelių sintezė fotosensibilizatoriaus savybių optimizavimui“, kuriam šį pavasarį skirtas VU Mokslo skatinimo fondo finansavimas. Tarpdisciplininis projektas jungia VU Fizikos fakulteto Apšvietimo technologijų tyrimų grupės (atstovaujamos doktorantės G. Vasiliauskaitės) bei Chemijos ir geomokslų fakulteto Organinės sintezės ir supramolekulių tyrimų grupės (atstovaujamos magistrantūros studento Nojaus Radzevičiaus) patirtį.

Gabrielė Vasiliauskaitė. Justino Auškelio nuotr.

Tyrėja pasakoja, kad Apšvietimo technologijų tyrimų grupė tiria natūralias šviesai jautrias medžiagas, vadinamas fotosensibilizatoriais. Šios medžiagos naudojamos tam, kad, veikiant šviesai, sunaikintų kenksmingus mikroorganizmus. Komandoje dirbantys įvairių kompetencijų specialistai tikisi sukurti pažangesnę technologiją, kuri būtų efektyvi, saugi žmonėms ir draugiška aplinkai, ir dar labiau pagerinti jos veikimą prieš ligas sukeliančius mikrobus.

„Mūsų tikslas – chemiškai pakeisti chlorofiliną (šviesai jautrią medžiagą), susintetinti jo nanodaleles ir ištirti šių medžiagų fotofizikines savybes. Tokiais pakeitimais siekiama padidinti antimikrobinės fotodinaminės inaktyvacijos veiksmingumą naudojant modifikuotą, šviesai jautrią medžiagą chlorofiliną prieš kenksmingus mikroorganizmus“, – sako G. Vasiliauskaitė.

Naudojant šią technologiją mikrooganizmai naikinami pasitelkiant šviesą, fotosensibilizatorių ir deguonį. „Fotosensibilizatorius prikimba prie, pavyzdžiui, bakterijos, tuomet ji yra apšviečiama – dažniausiai mėlynai ar raudonai. Vyksta reakcija, kurios metu susidaro aktyvios deguonies formos. Jos pažeidžia mikroorganizmų  ląsteles ir lemia jų žūtį. Pavyzdžiui, braškės, agurkai ar pomidorai, auginami taikant šią technologiją, bus mažiau pažeidžiami mikrooganizmų, ilgiau išliks švieži ir skanūs ir labiau patiks vartotojams“, – pasakoja dr. I. Buchovec.

Norint tokią technologiją taikyti įvairiose srityse, būtina pasirinkti žmogui ir aplinkai saugius fotosensibilizatorius. Jeigu naudojamos natūralios kilmės medžiagos, tai nėra kenksminga žmonėms ar aplinkai. Pasak mokslininkių, iki šiol nėra aptikta, kad bakterijos būtų atsparios šiai metodikai.

„Ši moderni technologija gali tapti alternatyva šiuo metu taikomoms dezinfekcijos priemonėms medicinoje, maisto pramonėje, žemės ūkyje ar net kosmoso sektoriuje. Mūsų tiriamas fotosensibilizatorius – chlorofilinas yra natūralios kilmės žalias pigmentas, jį išskirti galima iš žalių augalų, turinčių chlorofilo. Pigmentas pasižymi mūsų tiriamai technologijai svarbiomis savybėmis, pavyzdžiui, gerai sugeria raudonos ir mėlynos spalvos bangų ilgio šviesą, generuoja aktyvias deguonies formas“, – paaiškina G. Vasiliauskaitė.

„Norime paskatinti tarpdisciplininį bendradarbiavimą tarp fakultetų, suvienyti žinias spręsdami aktualias šių dienų problemas“, – priduria ji.

Chlorofilinas, sužadintas Apšvietimo technologijų tyrimų grupės sukurtų LED šviesos prototipų

Fizikos fakulteto doktorantė siekia skirtingose srityse įgytas žinias ir patirtį pritaikyti atliekamuose tyrimuose. Jaunoji tyrėja yra baigusi mikrobiologijos ir biotechnologijos bakalauro studijas ir biofizikos magistrantūrą VU.

„VU Mokslo skatinimo fondo konkursas yra puiki galimybė jauniesiems mokslininkas, ypač doktorantūros ir magistrantūros studijų pakopų studentams, išbandyti jėgas ir įgyti patirties įgyvendinant mokslo projektus ir jiems vadovaujant“, – sako G. Vasiliauskaitė.

Šiemet finansuojama 20 jaunųjų mokslininkų ir tyrėjų komandų projektų, du iš jų vadovaujami VU Fizikos fakulteto mokslininkų. Konkurse sulaukta net 60 paraiškų, iš kurių daugumą inicijavo doktorantai – jų vardu registruota daugiau nei pusė visų siūlytų projektų.