Dr Wojciech Krauze z Politechniki Warszawskiej z prestiżowym ERC Starting Grant

W konkursie Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych rozdysponowano łącznie 761 mln euro. Otrzymało je 478 młodych badaczy, najwięcej z: Niemiec (99), Wielkiej Brytanii (60), Holandii (44) i Francji (41). W gronie laureatów znalazło się także sześciu naukowców realizujących projekty w Polsce.

Maksymalna wysokość grantu wynosi tym razem 1,5 mln euro. Kwotę tę przyznaje się na pięć lat, z możliwością pozyskania dodatkowych środków m.in. na zakup aparatury czy koszty związane z relokacją.

Wśród badaczy, którzy zrealizują grant w polskich ośrodkach, znalazł się dr Wojciech Krauze z Wydziału Mechatroniki PW. Jego projekt dotyczy rozwoju nowej wersji optycznej tomografii koherencyjnej (OCT), która umożliwi tworzenie trójwymiarowych map współczynnika załamania światła w tkankach biologicznych. Pozwoli to na bardzo precyzyjne obrazowanie mikroskopijnych struktur w żywym organizmie.

- Technika OCT jest stosowana już od lat, np. w gabinetach okulistycznych, gdzie służy do badania dna oka i diagnozowania m.in. jaskry czy zwyrodnienia plamki żółtej. Pozwala zajrzeć do wnętrza tkanki na głębokość 1–2 mm, co jest dużym osiągnięciem, ale ma swoje ograniczenia. Na obecnym etapie technologia ta pokazuje warstwy, lecz nie oddaje prawdziwych odległości między nimi. Na obrazach mogą więc pojawiać się pozorne różnice głębokości, wynikające nie z rzeczywistego ułożenia struktur, ale z tego, że światło załamuje się w różny sposób w różnych tkankach, a w związku z tym w różnym czasie wraca do urządzenia badawczego - wyjaśnił w rozmowie z PAP dr Krauze.

Jak dodał, obrazy OCT są więc bardziej wizualizacją niż dokładnym pomiarem. W wielu przypadkach to wystarcza, jednak w bardziej zaawansowanych zastosowaniach stanowi poważne ograniczenie. Nagrodzony grantem ERC projekt ma to zmienić dzięki pomiarowi współczynnika załamania światła - wielkości opisującej, jak bardzo światło zwalnia i zmienia kierunek w danym materiale.

- Każda tkanka ma inny współczynnik załamania. Inaczej zachowuje się światło w rogówce, inaczej w soczewce, a jeszcze inaczej w tkankach zmienionych przez chorobę. Nasza metoda ma stworzyć trójwymiarową mapę tych wartości, dzięki czemu uzyskane obrazy będą miały charakter ilościowy i precyzyjny - powiedział naukowiec.

Jednym z potencjalnych zastosowań nowej metody mogą być nowoczesne operacje laserowe oka. Jak wytłumaczył dr Krauze, obecnie laserowa korekta wzroku polega na ablacji, czyli odparowaniu fragmentu rogówki, aby zmienić jej kształt i sprawić, by promienie świetlne prawidłowo skupiały się na siatkówce. Wymaga to usuwania części tkanki i wiąże się z ingerencją w strukturę oka.

Udoskonalona technika ma sprawić, że laser nie będzie niszczył tkanki, a jedynie lokalnie zmieniał jej współczynnik załamania. - Jeśli poświeci się nim w dane miejsce rogówki, to w tym punkcie współczynnik załamania ulegnie zmianie. Sprawi to, że bez żadnych nacięć będziemy w stanie zmienić bieg promieni światła i poprawić ostrość widzenia - wskazał.

Realizowany projekt dostarczy więc narzędzia, które umożliwią tworzenie trójwymiarowych map współczynnika załamania, potrzebnych do zaplanowania takich zabiegów i monitorowania ich przebiegu.

Poza medycyną udoskonalona technika OCT będzie mogła być używana także w przemyśle, np. przy badaniu powłok i nowoczesnych materiałów.

Naukowiec wyjaśnił również, czym nowa metoda różni się od powszechnie stosowanych technik, takich jak rezonans magnetyczny czy tomografia komputerowa. - One mają niską rozdzielczość, służą do obrazowania w skali makro. Czyli badamy całego człowieka, szukając np. guza o wymiarach kilku milimetrów - przypomniał.

- Natomiast OCT i techniki, nad którymi ja pracuję, to metody, które dają obraz z bardzo małego fragmentu danej tkanki, w skali mikro. Można dzięki nim zobaczyć nawet pojedyncze komórki. To jest w zasadzie mikroskopia, tyle że działająca w żywym organizmie - dodał.

Projekt będzie w całości realizowany na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej i potrwa pięć lat. (PAP)

Autor: Katarzyna Czechowicz

kap/ bar/ ktl/