Choroba cukrzycowa może być poważnym zagrożeniem dla zdrowia, a osoby z nią zmagające się szczególnie muszą uważać, aby nie doprowadzić do powikłań. Dr hab. inż. Katarzyna Matczyszyn, fizykochemiczka z Wydziału Chemicznego Instytutu Materiałów Zaawansowanych Politechniki Wrocławskiej, pracuje nad metodą leczenia stopy cukrzycowej wykorzystującą światło. Może ona również okazać się skuteczna w innych schorzeniach, o czym dowiemy się już niedługo.
Pani zespół z sukcesami wykorzystuje światło w swoich badaniach, co zostało docenione przez Francuskie Towarzystwo Chemiczne (Société Chimique de France), które nagrodziło jej wyróżnieniem. Światło jest niezbędne do życia na ziemi, procesów fotosyntezy i widzenia, dlatego tak ważne jest, aby badacze wykorzystywali je do swoich badań.
Ta nagroda jest wyrazem uznania nie tylko za badania nad ewentualnymi leczącymi możliwościami światła czerwonego, ale również za moje prace dotyczące tlenu singletowego i szeroko pojętej biofotoniki. Przede wszystkim jednak to wyraz uznania dla wieloletniej współpracy z francuskimi chemikami.
Te wyniki z wrocławskiego szpitala są niezwykle zachęcające, ponieważ terapia antybakteryjna światłem jest szeroko reklamowana jako skuteczna, a do tego bezpieczna i wygodna dla pacjenta. Jest to istotne, ponieważ wiele osób ma problem z dostępem do opieki medycznej i stosowanie antybiotyków może często okazać się trudne. Terapia światłem jest bardzo cenna, ponieważ bakterie antybiotykooporne są coraz powszechniejsze na całym świecie. Wielu specjalistów uważa, że jest to jeden z najważniejszych wyzwań współczesnej medycyny.
Obecnie badamy skuteczność terapii światłem w przypadku dziesięciu pacjentów. Wśród nich znajduje się pani z bardzo poważną raną, z którą walczy już od ośmiu lat, a także pan z znacznie mniejszą raną na palcu. Zauważyliśmy, że pacjenci reagują zadowalająco na tę formę leczenia, stosowaną jako uzupełnienie tradycyjnych metod, takich jak antybiotyki, usuwanie zmian itd. Uzupełnieniem terapii jest specjalny fotouczulacz, aktywowany przez światło emitowane przez organiczne źródło światła czerwonego – OLED.
Nowe odkrycie sugeruje, że światło może stać się skutecznym narzędziem do zwalczania infekcji, w szczególności w przypadku ran, w których występują szczepy bakterii odpornych na antybiotyki. Oznacza to, że światło może być wykorzystywane do walki z infekcjami bez konieczności amputacji, co z pewnością będzie korzystne dla pacjentów cierpiących na tę dolegliwość.
Światło czerwone wspomaga leczenie i jest bezpieczne dla zdrowia.
Światło czerwone to naturalny lek, który jest znany już od wieków. Jego właściwości są niezwykle korzystne dla zdrowia – wspomaga gojenie się ran, zapobiega przed infekcjami, a także ma działanie przeciwzapalne. Jednocześnie jest ono bezpieczne dla zdrowia, nie powodując żadnych skutków ubocznych.
Niedawno zostały uzyskane bardzo dobre wyniki w produkcji tlenu singletowego przy użyciu światła. To odkrycie daje szansę na wykorzystanie go w leczeniu wielu chorób, w tym zakażeń bakteryjnych. Nasze badania wykazują, że tlen singletowy może być skutecznie użyty do eliminowania drobnoustrojów poprzez wnikanie do komórki i niszczenie jej struktury. W tym celu staramy się lepiej zrozumieć mechanizm działania tlenu singletowego. Dzięki wykorzystaniu tego odkrycia możemy osiągnąć lepsze rezultaty w zwalczaniu chorób bakteryjnych.
Światło może mieć niewielki wpływ na mitochondria, jednak wciąż nie są znane wszystkie mechanizmy. Badacze próbują wyjaśnić, jak światło może wpłynąć na skuteczną terapię antybakteryjną, która zmieni obecną praktykę lekarską. Aby to osiągnąć, muszą poznać procesy molekularne, których światło jest częścią.
Jakie mikrośrodowisko tworzycie do hodowli komórek?
Nasza metoda hodowli komórek opiera się na połączeniu nanomateriałów, jak koloidy metaliczne i mikrokapsułki, z nanokompozytami, jak polimery polimerowe i nanorurki węglowe. Używamy też aminokwasów i peptydów, aby stworzyć warunki wzrostu optymalne dla różnych rodzajów komórek. Oznacza to, że możemy dostarczyć odpowiedni poziom składników odżywczych, tlenu i innych czynników, które są niezbędne dla prawidłowego wzrostu komórek.
Czy wykorzystujecie w swoich badaniach jakieś nowoczesne technologie?
Tak, wykorzystujemy szeroką gamę nowoczesnych technologii, w tym komputerowe wizualizacje, skanowanie laserowe i skanowanie elektronowe. Używamy również technik obrazowania optycznego i błyskowego, takich jak fotografia i mikroskopia fluorescencyjna. Te techniki pozwalają nam na dokładne badanie struktury i właściwości biomateriałów oraz na wykrywanie efektów biologicznych.
Czy jesteście gotowi do przeprowadzenia kolejnych eksperymentów?
Tak, jesteśmy gotowi do przeprowadzenia kolejnych eksperymentów. Przygotowaliśmy do tego odpowiednie zaplecze techniczne i wyposażenie laboratoryjne, a także zatrudniamy wykwalifikowanych i doświadczonych naukowców. Pracujemy w ścisłej współpracy z wiodącymi instytucjami i naukowcami, co pozwala nam na wymianę doświadczeń i wiedzy.
Laser femtosekundowy pozwala na wykonywanie unikalnych procesów wielofotonowych, gdzie dwa fotony są absorbowane równocześnie. Taka technika daje możliwość wykorzystania długości fal w zakresie światła czerwonego i podczerwonego, co pozwala na głębszą penetrację w tkankach. Przy wykorzystaniu lasera femtosekundowego, impulsy świetlne mają dużą moc, ale są one oddalone w czasie. To pozwala na uzyskanie wyższej rozdzielczości obrazu niż w przypadku konwencjonalnych źródeł światła ciągłego.
Przy użyciu mikroskopu elektronowego badaliśmy również, jak światło wpływa na przeżywalność. Zbadaliśmy, jak składniki nanocząstek ligniny wpływają na jakość i długość życia komórek bakteryjnych w naszych eksperymentach.
Następnie porównaliśmy te wyniki ze środowiskami z ograniczonym dostępem światła, aby zobaczyć, czy komórki bakteryjne nadal się rozwijają i namnażają.
Ponadto, zbadaliśmy, jak komórki bakteryjne reagują na różne dawki światła, aby zobaczyć, jak wpływa to na ich wzrost i przeżywalność.
Ponadto, zastosowaliśmy mikroskop elektronowy do zbadania środowiska świetlnego i jego wpływu na komórki bakteryjne. Użyliśmy go także do oceny, jak różne dawki światła wpływają na ich wzrost i przeżywalność.
Wyciągnęliśmy wnioski na temat wpływu światła na przeżywalność komórek bakteryjnych, a także jak nanocząstki ligniny wpływają na ich wzrost i długość życia.
Udało się! Świat nauki stoi otworem dla naszej współpracy. Przy wsparciu dr Andrzeja Żaka i grantu Ministerstwa Nauki i Edukacji, wykorzystaliśmy nowoczesny mikroskop elektronowy, aby przeprowadzić szczegółowe badania na Wydziale Chemicznym Politechniki Wrocławskiej. Nie możemy zapomnieć o mgr Marce Piksie, która pomogła nam w zdobyciu tych wyników. Dzięki współpracy naszego zespołu, wykonaliśmy badania zgodne z naszymi oczekiwaniami.
Promieniowanie bliskiej podczerwieni jest wykorzystywane do wszelkiego rodzaju badań naukowych, a także w medycynie. Promieniowanie bliskiej podczerwieni jest pochłaniane przez białka, czyli cząsteczki organiczne, które są obecne w organizmach ludzkich. Z tego powodu, wykorzystanie bliskiej podczerwieni jest przydatne w diagnostyce medycznej, ponieważ pozwala na wykrywanie obecności i stanu białek w organizmie ludzkim. Promieniowanie bliskiej podczerwieni również może być wykorzystywane do badania struktury i składu chemicznego tkanek oraz monitorowania zmian zachodzących w ludzkim organizmie.
Pulsyksometry wykorzystują właściwość zmieniającej się barwy między natlenioną a nienatlenioną hemoglobiną do określenia stężenia tlenu we krwi. Aby osiągnąć najlepsze wyniki, należy skupić się na 3 oknach biologicznych: od 650 do 950 nm, 1000 do 1400 nm oraz 1500 do 1800 nm.
Otwarte rany są naswietlane przez światło widzialne, które składa się z czerwonego i podczerwonego, aby zminimalizować absorpcję cząsteczek organicznych. W tym samym czasie, proces rozpraszania światła w tkankach jest brany pod uwagę, aby zapewnić maksymalną przenikalność światła. Chociaż fototerapia jest skuteczna w leczeniu ran, jej zastosowanie w terapii nowotworów wymaga dodatkowego zrozumienia procesu rozpraszania światła w tkankach.
Choć terapia fotodynamiczna w leczeniu nowotworów istnieje od ponad stu lat, wciąż nie jest stosowana jako główna metoda terapeutyczna. Przyczyną może być trudność w dostosowaniu dawki światła do indywidualnego pacjenta. Niemniej jednak, istnieją dobre dowody na to, że nieczerniakowe zmiany mogą być skutecznie leczone za pomocą tej metody.
Technologia światła jest skutecznym sposobem leczenia nieczerniakowych zmian nowotworowych. Różne techniki światła są wykorzystywane w różnych miejscach na świecie, takich jak University of St. Andrews w Szkocji, gdzie powstała firma oferująca źródła światła do wykorzystania w leczeniu takich nowotworów. Ważne jest jednak, by dostarczyć odpowiednią dawkę światła, aby leczenie było skuteczne.
Czy zatem celem waszej pracy badawczej jest ustalenie optymalnych dawek?
Tak, dokładnie. Interesuje nas optymalizacja stosowanych dawek, abyśmy mogli zapewnić jak najlepsze wyniki leczenia. Ponadto, chcemy zweryfikować, czy istnieją jakieś różnice między pacjentami w celu dostosowania dawki do ich potrzeb. Oprócz tego chcemy również zaproponować protokół, który będzie łatwy do zastosowania w praktyce medycznej. Stworzenie tego protokołu wymaga od nas przeprowadzenia szeregu badań, aby mieć pewność, że zaproponowane dawki są optymalne.
Mogę wyczuć z naszej rozmowy, że pani badania są pomocne dla ludzi. Można usłyszeć w pani głosie pasję. Co czuje naukowiec, gdy widzi, że jego wyniki mają zastosowanie w życiu codziennym?
Realizacja tego projektu jest dla nas źródłem ogromnej satysfakcji. Współpracujemy z najlepszymi specjalistami, takimi jak dr hab. Pawlik i prof. Szuba. Ich zaangażowanie i wiedza pozwalają nam rzeczywiście wspierać proces leczenia. Aktualnie mamy 10 pacjentów w badaniu. Profesor Szuba musi wykonać u nich skrupulatny screening. Nie możemy dopuścić do sytuacji, w której pacjent po prostu przedstawi się na jednej sesji, po czym nie będzie się już udzielać. Zazwyczaj ustalamy cykl naświetlań, który waha się między 4 a 8 sesjami. Prof. Szuba powiedział nam, że stosowane obciążające buty są bardzo skuteczne w leczeniu cukrzycy, jednak ich cena jest bardzo wysoka, bo wynosi 1500 zł. Nie są one refundowane, ale istnieją tańsze alternatywy, których lekarze pierwszego kontaktu często nie znają.
Higiena i żywienie to ważne aspekty, które warto wprowadzić do programu szkolnego. Przypadki pacjentów, którzy nie dbają o higienę wskazują, że edukacja w tej dziedzinie jest niezbędna. Nawet ludzie z wyższym wykształceniem mogą mieć niewystarczającą wiedzę w zakresie higieny. We Francji istnieje przedmiot „Podstawy żywienia i higieny”. Może warto go wprowadzić również w naszych szkołach? Taka edukacja zapewniłaby lepszą ochronę zdrowia, poprzez zmniejszenie liczby problemów zdrowotnych wynikających z braku higieny.
Kiedy pytają mnie, ile lat „bawię się” światłem, odpowiadam z uśmiechem: „Światło bawi się mną”. Odkąd pamiętam, przyciągało mnie jego piękno i tajemnica. Fascynacja światłem zaprowadziła mnie do wielu wyjątkowych miejsc, z których wiele pozostanie w mojej pamięci na zawsze. Od współpracy z prof. Maliszewską przez badania fotochemiczne aż po projekt World Premier Initiative SKCM, dostarczyło mi wiele wiedzy i doświadczenia. Jestem szczęśliwa, że mogę wykorzystać swoją wiedzę i umiejętności do tworzenia nowych materiałów, które dostarczą nam alternatywy dla paliw kopalnych.
Informacja dystrybuowana przez: pap-mediaroom.pl
