„miłość do nauki łatwo się łączy z miłością do języków” – rozmowa z dr inż. Timothy Douglas

Rozmowa z dr inż. Timothy Douglas, naukowcem z Lancaster University w Wielkiej Brytanii. Doktor Douglas od 2017 r. kieruje swoją własną grupą badawczą, która zajmuje się biomateriałami dla regeneracji tkanki kostnej, modyfikacją powierzchni biomateriałów oraz zastosowaniem wielofunkcyjnych substancji pochodzących z przemysłu spożywczego w rozwoju biomateriałów.

To naprawdę niesamowite, że możemy o Twoich badaniach porozmawiać po polsku. Podobno masz dewizę, żeby rozmawiać w języku kraju, w którym aktualnie jesteś? Ile znasz właściwie języków?

Ile języków znam? Nie wystarczająco! Zawsze lubiłem się uczyć języków i podróżować, ale nauka języków stała się prawdziwą obsesją podczas pandemii. Jeśli istnieje remedium, ja zdecydowanie tego nie chcę 😉 Uwielbiam zapoznawać się z nowymi kulturami i krajami w ramach kariery naukowej. Badania prowadzę w wielu krajach, więc miłość do nauki łatwo się łączy z miłością do języków. Jeśli chodzi o dewizę, to próbuję mówić językiem kraju, w którym aktualnym jestem.

Nie ma jednak nic niesamowitego, jeśli chodzi o dyskusję badań po polsku: przez międzynarodową współpracę uczę się polskiego cały czas. Jeśli użycie języka jest zintegrowane w codziennym życiu, wtedy automatycznie ćwiczysz często i

„Ćwiczenie czyni mistrza” 😉

20 lat temu po raz pierwszy uczestniczyłem w corocznej konferencji Polskiego Stowarzyszenia Biomateriałów, dzięki długoletniej współpracy z prof. Elą Pamułą z AGH, więc język polski już od dwóch dziesięciolecia jest zintegrowany w mojej karierze: połowa mojego dorobku naukowego wynikła z współpracy z Polakami.

Twoim głównym obszarem badawczym są hydrożele, jakie są główne kierunki rozwoju w badaniach nad tymi materiałami?

Hydrożele nadal są stosowane jako nośniki leków do kontrolowanego uwalniania i skafoldy do inżynierii tkankowej. Na konferencjach widzę coraz więcej publikacji o rozwinięciu systemów modelowych do symulowania guzów lub badania interakcji komórek rakowych z tkankami. Hydrożele często odgrywają kluczową rolę dzięki temu, że woda to główny składnik hydrożeli, więc do pewnego stopnia oni imitują tkanki.

Jak bardzo powszechnie ostatnio stosowany druk 3D wpływa na przyszłość projektowania hydrożeli?

Oczywiście w ostatnich latach zrobiono ogromne postępy w dziedzinie druku 3D hydrożeli. Praca z hydrożelami jest nie rzadko frustrująca z różnych powodów. Po pierwsze mają tendencję do wysuszania, co prowadzi do zmiany wymiarów oraz sztywności. Po drugie są mechanicznie słabe, ponieważ główny składnik to woda. Po trzecie, wiele z nich nie tak łatwo da się wysterylizować: często trzeba wysterylizować polimer, z którego się składa hydrożel, i potem wytworzyć hydrożel pod sterylnymi warunkami. 

Na szczęście sprzęty do wydrukowania oraz fizykochemicznego scharakteryzowania hydrożeli są teraz o wiele lepsze niż 20 lat temu. Jedna wielka zaleta hydrożeli jako biomateriału to możliwość zamykania komórek wewnątrz hydrożelu. Za pomocą druku 3D już można wytworzyć skafoldy nie tylko z złożoną architekturą wewnętrzną, ale również z rożnymi typami komórek w różnych warstwach hydrożeli, co jest lepszą imitacją wewnętrznej struktury tkanki.

Będąc na stażu w Lancaster University, w Twojej grupie badawczej, dużo korzystaliśmy z WPI (whey protein isalate), czy dalej jest ten materiał tak intensywnie wykorzystywany w Twoich badaniach? Jak wpływał na właściwości hydrożeli?

Tak, izolat białek serwatkowych (WPI) – swoją drogą, bardzo lubię jak Polacy wymawiają litery „WPI”, brzmi to tak zabawnie 🙂 – wykorzystuje się w mojej grupie badawczej intensywnie. Hydrożele z WPI wykazują też szereg interesujących właściwości. Są sztywniejsze od większości innych hydrożeli (na przykład alginianów, żelatyny). Wytrzymują też sterylizację za pomocą wodnej pary, czyli w autoklawie: ta metoda jest zaakceptowana z punktu widzenia klinicznego oraz dostępna w każdym szpitalu. Najbardziej interesująca właściwość to ich powinowactwo nie tylko do substancji hydrofilowych ale także hydrofobowych: substancja nierozpuszczalna w wodzie da się roztworzyć w hydrożelach z WPI.

Jakie widzisz największe bariery w komercjalizacji hydrożeli biopolimerowych?

Jestem wykładowcą inżynierii chemicznej. W tej dziedzinie projektowane są procesy do produkcji wielu ilości materiałów. Wydaje mi się, że badacze muszą częściej odpowiadać na pytania „Jeśli mój supernowoczesny biomateriał okaże się godnym masowej produkcji, czy da się go wytwarzać na dużej skali?” Czy można rozwinąć proces, czy ten proces będzie rentowny, czy masowa produkcja jest bezpieczna oraz nieszkodliwa dla środowiska? Sterylizacja to też ważna sprawa, jeśli chcesz wdrożyć nowy produkt.

Dalsze plany na badania?

Akurat badam wpływ wielojęzyczności na karierę w nauce! Na mojej uczelni jest akurat wiele poliglotów, ale na różnych wydziałach. Jeśli chodzi o WPI, ostatnio badamy zastosowania WPI jako opatrunek do sprzyjania gojeniu ran oraz nośnik leków…oczywiście również z polskimi kolegami.

Dziękuję za rozmowę.