Origami BioBandage - od origami do narzędzia matematycznego

"Origami BioBandage to nowe narzędzie matematyczne przeznaczone do zoptymalizowania procesu leczenia złamań kostnych. Ten proces nie zmienił się na przestrzeni lat" - opisała PAP jedna z badaczek, studentka pierwszego roku Ulster University - Joanna Jurek.

Wszystko zaczęło się od wystąpienia amerykańskiego fizyka dr. Roberta J. Langa podczas TEDTalks. Mówił o tym, w jaki sposób origami stosuje się w inżynierii. Otóż nowe narzędzia matematyczne potrafią zaprojektować sposób, w jaki dany materiał powinien się składać, aby przydał się do konkretnego celu. "Lang wspomniał, że origami można też wykorzystać w inżynierii medycznej, ale tego nie rozwinął, więc to mnie najbardziej zainteresowało. Opowiedziałam tę historię Asi. Ze względu na jej doświadczenie z inżynierią medyczną pomyślałyśmy, że zajmiemy się czymś takim. Nazwa Origami BioBandage wzięła się więc od naszego pierwszego pomysłu, aby stworzyć implant, który będzie się składał jak origami" - wyjaśniła Dominika Bakalarz, studentka Uniwersytetu Warszawskiego.

Na początku młode badaczki zajęły się więc wytworzeniem bioimplantu, czyli maty pokrytej komórkami macierzystymi, podczas wakacyjnego stażu w Centrum Onkologii w Warszawie oraz na Politechnice Warszawskiej. "Na razie jednak odłożyłyśmy ten pomysł na dalsze lata. Teraz skupiamy się na oprogramowaniu do symulowania tego, co się dzieje z bioimplantem i z samym organizmem pacjenta. Do naszego origami chcemy wrócić w przyszłości" - mówi Joanna Jurek.

Przygotowane oprogramowanie to narzędzie matematyczne, które uwzględniając dane pacjenta oraz danego bioimplantu, pomaga w projektowaniu terapii pod danego pacjenta. "Pacjent, który ma ubytek w kości w wyniku złamania, idzie do lekarza wykonać standardowe badania. Wyniki tych badań - podobnie jak parametry naszego implantu - można wprowadzić do programu, aby dowiedzieć się, jaka metoda wyleczenia będzie dla niego najlepsza. Taką odpowiedź da nasz program" - wyjaśnia istotę działania programu Dominika Bakalarz.

Teraz studentki mają już opracowane modele implantu i model leczenia medycznego, który jest w trakcie testów. "Nie możemy powiedzieć, że skoro nasze rozwiązanie zadziałało w jednym, konkretnym przypadku medycznym, to zadziała też w każdym innym. Trzeba to zwalidować i przetestować" - wyjaśnia Jurek.

Obie badaczki zaczynały swoje naukowe prace jeszcze jako licealistki. Teraz zaczęły pierwszy rok studiów, a już mogą pochwalić się sukcesami na międzynarodowych konkursach naukowych. Zdobyły m.in. drugą nagrodę na 27. Konkursie Prac Młodych Naukowców Unii Europejskiej (EUCYS 2015) w Mediolanie. W specjalnej edycji konkursu naukowego E(x)plory wygrały możliwość reprezentowania Polski w zawodach Intel ISEF, które odbędą się w maju 2016 roku w Stanach Zjednoczonych.

"Myślę, że za jakiś czas - którego na razie nie definiujemy - uda się nam wdrożyć nasze oprogramowanie. To będzie prostsza droga niż w przypadku tworzenia samych bioimplantów. Łatwiej jest nam przygotować narzędzie matematyczne, niż gotowy bioimplant czy lek. Wiemy, że z tym problem mają nawet firmy farmaceutyczne, co dopiero dwie studentki pierwszego roku studiów" - podsumowuje Joanna Jurek.

Więcej informacji o ich projekcie naukowym można znaleźć na stronie https://www.facebook.com/origamibiobandage/

PAP - Nauka w Polsce, Ewelina Krajczyńska

ekr/ agt/