Vynález, na ktorom sa podieľala, by mohol už čoskoro pomáhať v nemocniciach, školách či v hromadnej doprave udržiavať povrchy hygienicky čisté. Mária Kováčová je súčasťou tímu, ktorý na Ústave polymérov Slovenskej akadémie vied vyvinul antibakteriálne nanočastice, ktoré sa aktivujú svetlom. Na túto technológiu majú európsky patent a onedlho by mohla byť dostupná aj v praxi.
„S kolegami sme vyvinuli nový typ nanočastíc aj novú metódu na ich prípravu,“ hovorí finalistka Eset Science Award 2020 v kategórii Mladý vedec do 35 rokov.
Keďže ich vynález – hydrofóbne uhlíkové kvantové bodky – nedokážu vytvoriť súvislú vrstvu, s ktorou by sa dalo pracovať, pridávajú ich do polymérov, napríklad silikónu. Tak vznikajú antibakteriálne polyméry.
Mária Kováčová v rozhovore pre Forbes hovorí o ďalších svojich úspechoch aj o tom, ako sa v našich končinách darí prepájať súkromnú a akademickú sféru.
Ako vyzerá laboratórium Márie Kováčovej? Ukážeme vám ho v špeciálnom vydaní Forbes Next, v ktorom okrem iného predstavujeme finalistov a finalistky Eset Science Award.
Nahliadnuť do vydania
Pod kontrolou
V čom je technológia, ktorú ste vyvinuli, výnimočná?
Výhodou takýchto polymérov je, že sú antibakteriálne a aktívne iba pri osvetlení modrým svetlom. To bol náš cieľ. Chceli sme vytvoriť niečo, čo bude mať kontrolovateľnú antibakteriálnu aktivitu. Tá funguje na princípe fotodynamickej terapie.
Čo to znamená?
Táto metóda je bežne rozšírená nielen v medicíne, ale napríklad aj v kozmetike. Je dôležité povedať, že modré svetlo, ktoré používame, nie je UV svetlo, ktoré živé organizmy zabíja samo osebe.
Je to klasická modrá „ledka“, akú majú ľudia na vianočných stromčekoch alebo ním osvetľujú bar. Vďaka nízkej intenzite je zároveň toto svetlo bezpečné. A jeho antibakteriálnu aktivitu máme stopercentne pod kontrolou – keď lampu zapneme, materiál je aktívny, keď ju vypneme, nie je aktívny.
Vďaka čomu sú uhlíkové kvantové bodky antibakteriálne?
Po ožiarení začnú produkovať singletový kyslík. To je najnebezpečnejší kyslíkový radikál a nie je možné, aby sa voči nemu vytvorila rezistencia ako napríklad v prípade striebra. Zjednodušene môžeme povedať, že singletový kyslík narúša napríklad bunkové steny a v dôsledku tohto narušenia si bunka môže sama spúšťať mechanizmus programovanej smrti – apoptózu.
Antibakteriálny účinok nadobúdajú kvantové bodky len pod modrým svetlom. Foto: Miro Nôta/Forbes Slovensko
Dlhá cesta
V kategórii Mladý vedec ste na Eset Science Award boli nominovaná v roku 2020. V sprievodnom rozhovore ste spomínali, že pracujete na uvedení antibakteriálnych polymérov do praxe. Mali by sa využívať napríklad v nemocniciach, školách, hromadnej doprave a ďalších miestach, kde by sme ich antibakteriálny účinok ocenili. Čo sa vám za dva roky podarilo?
Mali sme množstvo stretnutí, no firmy na Slovensku aj v Česku majú, žiaľ, pred spoluprácou s ľuďmi z akademickej obce veľký rešpekt. Zahraničné firmy s tým majú väčšie skúsenosti a sú jej naklonenejší, ale pre nás je zasa ťažšie sa k nim dostať.
Vďaka projektu Marie Skłodowska-Curie IF, ktorý som podávala, som mala možnosť nadviazať kontakt so španielskou firmou Aimplas. Tá už od nás komerčne nakupovala vzorky kvantových bodiek na testovanie.
O slovenskú technológiu majú záujem aj firmy v zahraničí. Foto: Miro Nôta/Forbes Slovensko
Okrem toho sa nám tento rok podarilo získať projekt Horizont, v ktorom sú zapojené veľké medzinárodné firmy ako Dechema, Evonik a Sparta Medical. Naše kvantové bodky sú v tomto projekte jedným z asi troch nanomateriálov, ktoré sú testované a budú ďalej vyvíjané. Po skončení projektu by sa už mal materiál dostať na trh.
Prilby aj vesmír
Vo vašej práci však nejde o prvú snahu prepojiť akademickú obec s praxou. Pracovali ste napríklad aj na vývoji nového materiálu pre 3D tlačiarne, ktorý je na trhu dostupný už dlhšie.
To bolo v spolupráci s firmou Mymedia. Vyvinuli sme materiál na báze recyklovaného PET-G a zmesi uhlíkových plnív. Podarilo sa nám dosiahnuť výborné mechanické vlastnosti. Vo výsledkoch sme v tom čase oveľa predbehli všetky komerčne vyvíjané materiály a získali úžitkový vzor.
Dnes už má tento materiál formu filamentov pre 3D tlač. Vyrobilo sa ho niekoľko desiatok kilogramov a firma Mymedia ho pod svojou záštitou predáva.
Na sa čo tento materiál využíva?
Všade, kde sú vysoké požiadavky na mechanickú pevnosť a nízku hmotnosť. Firma Mymedia z neho vytlačila napríklad obrovské robotické rameno, ale je vhodný aj pre stavebníctvo a letectvo. Je odolný aj voči vesmírnemu žiareniu, a teda uplatnenie nachádza aj v kozmických aplikáciách.
Materiál pre 3D tlačiarne, ktorý Mária Kováčová vyvinula, sa využíva aj v kozmických aplikáciách. Foto: Miro Nôta/Forbes Slovensko
Napriek rešpektu, o ktorom hovoríte, sa naďalej venujete aplikovanému výskumu. Na čo pracujete teraz?
Pokiaľ ide o ďalšie prepájanie vedy s praxou, pôsobím teraz aj na Ústave fyzikálnej elektroniky na Masarykovej univerzite – skupina Plazmové nanotechnológie a bioaplikácie, kde sa tiež venujem uhlíkovým plnivám a vytváram polymérne kompozity modifikované plazmovými zdrojmi, ktoré by sa mohli využívať napríklad v letectve.
