V današnjem Znanstvenem intervjuju smo se pogovarjali z biofizikom in raziskovalcem na Inštitutu Jožef Stefan, doktorjem Iztokom Urbančičem, ki svoje delo trenutno opravlja v laboratoriju za biofiziko na Odseku za fiziko trdne snovi. Raziskovanje posveča preučevanju delovanja celic; predvsem ga zanimajo mehanizmi, s katerimi se celica odziva na najrazličnejše izzive iz okolja. Raziskuje vplive nanodelcev različnih materialov na delovanje celic. Kako je potekala vaša akademsko-raziskovalna pot in kaj vas je navdušilo za raziskovanje na področju biofizike?

Izjava

Za raziskovanje biofizikalnih procesov v celicah je potrebno raznoliko in široko znanje, ki ga ne pokriva samo področje biologije. Prav zato so v ekipi laboratorija za biofiziko zaposleni raziskovalci z različnih področij, ki pokrivajo širok nabor znanj in veščin. Kako poteka delo na Inštitutu Jožef Stefan?

Izjava

V okolju je zaradi vedno večje proizvodnje in uporabe novih materialov prisotnih tudi vedno več nanodelcev, ki jih v telo vnašamo na različne načine. O vplivih na zdravje in procesih, ki se v telesu sprožijo ob stiku z nanodelci, pa za zdaj vemo le malo. Kaj so nanodelci, kako nastanejo in kakšne so njihove značilnosti?

Izjava

Če želimo sklepati o vplivu nanodelcev na človeško zdravje, morajo biti modeli, ki jih uporabljamo v raziskavah, čim bolj podobni človeku, hkrati pa mora biti njihovo vzdrževanje čim bolj preprosto in ugodno. Prav zato raziskovalci na inštitutu vplive nanodelcev preučujejo na celičnih kulturah. Kakšne so omejitve uporabe živih živali in zakaj je testiranja bolje izvajati na celičnih linijah?

Izjava

Celice, ki so velike nekaj mikrometrov, in vanje ujeti nanodelci, veliki le nekaj nanometrov, so prostemu očesu nevidni, da jih lahko opazujemo, pa potrebujemo mikroskop. Za spremljanje procesov, ki se v celici dogajajo ob stiku z nanodelcem, se uporablja že nekaj desetletij znana in izjemno uporabna metoda mikroskopije, in sicer fluorescenčna mikroskopija. Celične strukture, kot so mitohondriji ali jedro, prav tako pa tudi nanodelci ne oddajajo svetlobe sami po sebi, kot to počnejo denimo kresničke. Kaj je fluorescenca in kako nam omogoča zaznavanje majhnih struktur?

Izjava

Glavna omejitev fluorescenčne mikroskopije je prenizka ločljivost, saj delcev, ki so si preblizu, ne moremo med seboj ločiti. Rešitev predstavlja nova vrsta visokoločljivega mikroskopa, to je mikroskop STED, za razvoj katerega je bila leta 2014 podeljena Nobelova nagrada. Visokoločljivi mikroskop pri delu uporabljajo tudi na inštitutu. Kaj je ločljivost in zakaj je mikroskop STED tako uporaben?

Izjava

Na inštitutu so raziskovali, kako na celice vpliva vrsta nanodelca, imenovana titanov dioksid. Za raziskovalni model so izbrali pljučne celice. Celice nimajo naravnih mehanizmov, s katerimi bi znale tak delec razgraditi, zato ga ovijejo v svojo membrano. Pri tem se celica poškoduje, nanodelec pa sproža vnetje. Kakšne so lastnosti nanodelcev titanovega dioksida, zakaj se uporabljajo in kakšen je njihov vpliv na celične strukture?

Izjava

Dolgotrajna izpostavljenost nanodelcem lahko izzove vnetje, ki se prelevi v kronično bolezen, kot je astma, luskavica ali tudi sladkorna bolezen. Kakšne so povezave med izpostavljenostjo nanodelcem in zdravjem in kateri izzivi se pri raziskovanju tega pojavljajo?

Izjava

Z naraščanjem števila novih materialov na trgu se veča tudi potreba po testiranju njihove varnosti. Kakšna je regulativa na tem področju in kako se izvaja?

Izjava

Trenutno se na inštitutu v laboratoriju za biofiziko med drugim ukvarjate s preučevanjem vpliva nanodelcev na živčne celice. Kaj raziskujete v okviru projekta Pametna nanospektroskopija molekularnih dogodkov pri nevrodegeneraciji zaradi nanodelcev?

Izjava

Poslušali ste intervju znanstvene redakcije. Z nanodelci se je skozi celice prebijala vajenka Urška.