Jaunieji šalies mokslininkai tobulinasi podoktorantūros stažuotėse: tyrinėja specifines, šiuo metu svarbias ir perspektyvias sritis, ieško ne tik šalies, bet ir pasaulio mokslui aktualių problemų sprendimo.

Unikalių kristalų tyrinėjimai plėtojant nanotechnologijų ir nanokompozitinių technologijų mokslą. Spartesnis informacijos nuskaitymas užkertant kelią sunkioms ligoms. Švaresnės gamybos modelis išsiplėtojusiai ir taršiai pakavimo pramonei.

Tai – sritys, į kurias šiuo metu gilinasi podoktorantūros stažuotėse dalyvaujantys mokslų daktaro laipsnį įgiję mokslininkai: fizikas Andrius Džiaugys, informatikas Juozas Gordevičius, chemikė Daina Kliaugaitė.

Mokslininkai stažuotojai ypač džiaugiasi podoktorantūros stažuočių teikiamomis galimybėmis dirbant Lietuvoje bendradarbiauti su užsienio kolegomis, pristatyti savo darbų rezultatus tarptautinei mokslininkų bendruomenei, konsultuotis su autoritetingais aukščiausio lygio įvairių sričių mokslininkais, lankytis  ir dirbti lyderiaujančiuose mokslo tyrimų centruose.

Žymiame mokslo centre – unikalių kristalų tyrinėjimai

Mokslininkas stažuotojas Andrius Džiaugys šiuo metu gilinasi į tyrimų rezultatus, atliktus bendradarbiaujant su JAV bei Europos mokslininkų grupėmis. Rezultatai  netrukus turėtų būti publikuoti aukštą citavimo indeksą turinčiuose leidiniuose.

Tarp artimiausių mokslininko planų – stažuotė Oak Ridge nacionalinėje laboratorijoje (JAV), Nanomedžiagų mokslo centre (CNMS), kuriame pora mėnesių  A.Džiaugys jau atliko tiriamuosius darbus ir gavo naujų, įdomių rezultatų.

Mokslininko stažuotojo A. Džiaugio podoktorantūros stažuotės tyrimų rezultatai prisidės plėtojant nanotechnologijas ir nanokompozitų technologijas. Jo mokslinio darbo tema – „Kietųjų elektrolitų funkciniams jonikos elementams tyrimas“.

Stažuotei pasirinktą temą lėmė doktorantūros metu įgytos žinios, patirtis bei užmegztas mokslinis bendradarbiavimas su užsienio laboratorijomis. Pagrindiniai sąlyčio taškai su ankstesne veikla yra tos pačios šeimos medžiagos – sluoksniniai kristalai, kurias augina mokslininkų grupė Užgorodo universitete.

Nanotechnologijoms – tarptautinis dėmesys

A. Džiaugys šiuo metu tyrinėja naujų chalkogenidų Sn2P2S6 šeimos sluoksninius kristalus, kurie yra unikalūs tiek taikomojo, tiek fundamentinio mokslo požiūriu. Šios medžiagos yra dvimačiai monokristalai, kuriuos galima pritaikyti šiuolaikinėje nanotechnologijoje ir nanokompozitų technologijoje.

Auginami šie kristalai formuojasi 0,1 – 0,5 mm storio plokštelių pavidalu. Tokios plokštelės gali būti išsyk naudojamos kaip ultragarsiniai keitikliai, veikiantys 5 – 15 MHz dažniuose (dauguma medicininės ultragarsinės diagnostikos prietaisų veikia šioje dažnių srityje), jų nereikia poliruoti, nes auginant gaunamos idealių lygiagrečių paviršių plokštelės.

„Paaiškėjo, kad šie nauji sluoksniniai kristalai ir jų kietieji tirpalai pasižymi kompleksinėmis savybėmis, o kadangi pastaruoju metu pasaulyje vis daugiau dėmesio skiriama miniatiūrizacijai ir kompleksiniam medžiagų savybių panaudojimui naujose technologijose, šios naujos sluoksninės medžiagos kaip tik tenkina šiuos iššūkius“,  – teigia mokslininkas.

Stažuotės metu daugiausia laiko A. Džiaugys skyrė susipažinti su medžiagų paviršiaus atvaizdavimu: skenuojančio zondo mikroskopija paviršiaus bei  dinamikos atvaizdavimui nanostruktūrose, taip pat atliko sluoksninio kristalo tyrimus atominės  jėgos bei pjezo jėgos mikroskopais. 

„JAV Nanomedžiagų mokslo centras, turėdamas didelę patirtį bei instrumentinę bazę, aprėpia platų disciplinų spektrą, susijusį su nanomokslu ir nanotechnologijomis. Į šį tiriamąjį darbą įtrauktos kelios laboratorijos – tai rodo didelį susidomėjimą tiriamomis medžiagomis“, – džiaugėsi pašnekovas.
                            
Duomenų analizė – ligų kilmės priežastims nustatyti

„Jei galėtume atsirinkti svarbiausią informaciją, epigenetiniai tyrimai leistų geriau suprasti sudėtingų susirgimų priežastis, tiksliau diagnozuoti šizofreniją arba vėžį“,  – įsitikinęs informatikos mokslų daktaras Juozas Gordevičius, podoktorantūros stažuotei pasirinkęs bioinformatikos sritį, kurioje siekia pritaikyti informatikos bei duomenų analizės žinias aktualioms biomedicinos problemoms spręsti.

Sunkios ligos, kaip šizofrenija, vėžys, sudaro 98 proc. visų susirgimų, o jų kilmės priežasčių bei paveldimumo dėsningumų kol kas nepavyko paaiškinti. Tad J. Gordevičiaus podoktorantūros stažuotės tikslas – sukurti duomenų analizės metodus, leisiančius nustatyti epigenetines ligų atsiradimo priežastis.

Mokslininko stažuotojo sprendžiama problema susijusi su aplinkos įtaka žmogaus organizmui. Nuo pat DNR atradimo buvo diskutuojama, koks yra aplinkos poveikis ląstelės veiklai. Pastebėta, jog identiški dvyniai, kurių DNR sekos sutampa 99,5 proc., vis dėlto daugeliu atžvilgių skiriasi. Dažnai tik vienas iš dvynių poros suserga vėžiu, šizofrenija ar diabetu. Vadinasi, šių ligų kilmės negalima aiškinti vien genetiniu paveldimumu.

Tobulina informacijos nuskaitymo technologiją

Šiuo metu populiari epigenetinė teorija, ligos pasireiškimą siejanti su DNR modifikavimo pokyčiais, kuriuos gali lemti aplinkos veiksniai. Tai leistų paaiškinti ir skirtumus tarp dvynių. DNR modifikavimas tam tikrose specifinėse genomo srityse nulemia genų nuskaitymo procesą, o geno nuskaitymo sutrikimai ir turi įtakos ligai pasireikšti. 

Pagrindinė problema atliekant epigenetinių pakitimų tyrimus yra didžiulis analizuojamų duomenų kiekis.

Stažuotės metu J. Gordevičiui teko dirbti tarptautinėje mokslininkų iš Vilniaus, Toronto, Taivanio, Vašingtono universitetų komandoje kuriant geresnę epigenetinės informacijos nuskaitymo technologiją. Sukurtas metodas, pavadintas mTAG, neseniai buvo publikuotas prestižiniame „Nature Communications“ žurnale. Podoktorantūros stažuotės metu 3 mėnesius praleidęs Toronto universitete (Centre for Cellular and Biomolecular Research), J. Gordevičius šiuo metu ruošiasi 2 mėnesių vizitui į Los Angeles universitetą JAV.

„Kuriant naujas biotechnologijas, kompiuterinė duomenų analizė atlieka vis svarbesnį vaidmenį. Pasiekti rezultatai sudarys galimybes toliau plėtoti bioinformatikos srities tyrimus Lietuvoje“, – sakė mokslininkas.

7 kilometrai plėvelės – į sąvartyną

Rinkdamiesi produktus, vartotojai turėtų rinktis skaidrias, kuo mažiau spalvingas pakuotes. Mat vien grafiniam vaizdui iš 7 spalvų sureguliuoti ant vieno produkto pakuotės sunaudojama apie 7 km plastikinės plėvelės, kuri po šio proceso iš karto keliauja į atliekas. O Lietuvos vartotojai lyg tyčia teikia pirmenybę būtent spalvingoms pakuotėms, kurioms panaudojama vidutiniškai 7 spalvos.

Naujausiomis technologijomis atliekų kiekį būtų galima sumažinti dešimteriopai, bet tokių įrengimų nemažai šalies įmonių dar neturi. Kita vertus, taupant išteklius pasirinkta per maža, per plona ar kitaip netinkama pakuotė neatliks produkto apsaugos funkcijos, ir susidarys dar daugiau atliekų.

Tokių staigmenų ir atradimų mokslininkei stažuotojai Dainai Kliaugaitei pateikė podoktorantūros stažuotės metu atlikta situacijos Lietuvos pakavimo įmonėse analizė.

D. Kliaugaitė stažuojasi Kauno technologijos universiteto Aplinkos inžinerijos institute , jos tyrimų tema – „Išteklius  tausojančios ir švaresnės gamybos modelis pakavimo pramonėje“  –  susijusi su darnios plėtros, atliekų ir taršos prevencijos principų įgyvendinimu Lietuvoje bei pasaulyje.

Ankstesnių jaunosios mokslininkės studijų tyrimai  buvo susiję su nafta užterštų nuotekų valymo technologijų plėtra. Tačiau tokie aplinkos taršos mažinimo būdai paprastai nukreipti į pasekmes ir reikalauja didelių investicijų.

Kuria taršos mažinimo modelį pakavimo pramonei

„Man artimesnis kitas, prevencinis aplinkosaugos problemų sprendimo požiūris, skatinantis ieškoti racionalesnių išteklių naudojimo būdų, mažinti atliekų kiekius ir taršą jų susidarymo vietoje, o tik po to ieškoti taršos valymo ir atliekų tvarkymo technologijų galimybių“, – pasakojo mokslininkė stažuotoja.

„Švaresnės gamybos ir tausaus išteklių vartojimo tematika pakuočių pramonės sektoriui šiuo metu itin aktuali, kadangi gausiai sunaudojama žaliavų, neatsinaujinančių išteklių, didžioji pakuočių atliekų dalis patenka į sąvartynus. Jei pakuočių gamintojai bei pakuotojai neįvykdys naujų aplinkosauginių reikalavimų ir standartų, Lietuvai gresia sankcijos“, – pabrėžė D. Kliaugaitė, stažuotės metu bendradarbiaujanti ir su plastikinių plėvelių gamintojais, ir su jų naudotojais – pakuotojų įmonėmis.

Mokslininkė stažuotoja kuria švaresnės gamybos ir išteklius tausojantį modelį, kuris galės tapti gairėmis įmonėms, siekiančioms racionaliau naudoti žaliavas, mažinti taršą bei gamybos ir tiekimo grandinėje susidarančias atliekas.

Jaunoji mokslininkė lankėsi Lundo universitete, Pakuočių ir logistikos departamente, Tarptautiniame pramoninės aplinkosaugos institute, analizavo skandinavišką atliekų prevencijos ir racionalaus išteklių naudojimo patirtį, įsisavino žinias apie išplėstinės gamintojo atsakomybės principą, kuris susijęs su veiksmingu pakuočių medžiagų naudojimu, jų atliekų tvarkymu ir perdirbimu. 

Vis dėlto jei koks atsakingas ir smalsus vartotojas pasiteirautų, kokia – popierinė ar plastikinė  – pakuotė palankiausia aplinkai, vieno atsakymo mokslininkė stažuotoja nepateiktų: viskas priklauso nuo produkto, nuo situacijos, pakuotės būvio ciklo, tad vienu atveju mažiau tarši gali būti popierinė, kitu – plastikinė pakuotė.

Projektas „Podoktorantūros stažuočių įgyvendinimas Lietuvoje“ (projekto Nr. VP1-3.1-ŠMM-01-V-02-004) finansuojamas pagal Europos Sąjungos struktūrinių fondų Žmogiškųjų išteklių plėtros veiksmų programos, Mokslininkų ir kitų tyrėjų mobilumo ir studentų mokslinių darbų skatinimo priemonę.