Zdjęcie: Adobe Stock
Dr Wojciech Krauze z Politechniki Warszawskiej otrzymał grant ERC Starting Grant, jedno z najbardziej prestiżowych wyróżnień w Europie dla początkujących naukowców. Środki te pozwolą na rozwój pionierskiej techniki trójwymiarowej wizualizacji preparatów biologicznych w organizmach żywych.
W konkursie Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERRC) 761 mln euro trafiło do 478 młodych naukowców, głównie z Niemiec (99), Wielkiej Brytanii (60), Holandii (44) i Francji (41). Finansowanie uzyskało również sześciu badaczy prowadzących projekty w Polsce.
Najwyższy indywidualny przydział wynosi 1,5 mln euro i jest przeznaczony na inicjatywy pięcioletnie, z możliwością dodatkowego finansowania obejmującego koszty zakupu sprzętu i przeprowadzki.
Dr Wojciech Krauze z Wydziału Mechatroniki Politechniki Warszawskiej jest jednym z realizatorów grantów w polskich instytucjach. Jego prace koncentrują się na opracowaniu innowacyjnej iteracji optycznej tomografii koherentnej (OCT) w celu generowania trójwymiarowych profili współczynnika załamania światła materii biologicznej, umożliwiając ultraprecyzyjną wizualizację formacji mikroskopowych in vivo.
„Technologia OCT jest stosowana od dziesięcioleci w takich dziedzinach jak okulistyka, gdzie ocenia struktury dna oka i wykrywa schorzenia, takie jak jaskra i zwyrodnienie plamki żółtej. Chociaż penetruje tkanki do głębokości 1-2 mm – co stanowi znaczący postęp – jej ograniczenia nadal istnieją. Obecne sygnały wyjściowe ukazują struktury warstwowe bez autentycznych relacji przestrzennych, powodując pozorne różnice w głębokości, zależne od różnic w refrakcji światła w tkankach, a nie od rzeczywistych struktur anatomicznych” – wyjaśnił dr Krauze w wywiadzie dla PAP.
Podkreślił, że wyniki OCT służą raczej jako reprezentacje ilustracyjne niż dokładne metryki. Choć są one wystarczające do rutynowych zastosowań, to ograniczenie staje się krytyczne w zaawansowanych zastosowaniach. Inicjatywa finansowana przez ERC dąży do przezwyciężenia tego problemu poprzez ilościowe określenie współczynników refrakcji – parametrów definiujących zmiany prędkości światła i zmiany kierunku w materiałach.
„Różne tkanki charakteryzują się unikalnymi współczynnikami refrakcji. Światło oddziałuje w różny sposób na tkankę rogówki, soczewki oka i obszary zmienione chorobowo. Nasze podejście pozwoli na stworzenie trójwymiarowych map tych wartości, zapewniając metrologicznie dokładne obrazowanie” – stwierdził badacz.
Potencjalne zastosowania obejmują udoskonalone laserowe operacje oka. Obecne procedury obejmują ablację rogówki w celu zmiany anatomii oka, co wymaga usunięcia tkanki. Udoskonalona metoda ma na celu miejscową modyfikację współczynników refrakcji bez niszczenia tkanek. „Skierowane zastosowanie lasera mogłoby regulować właściwości załamywania światła w określonych obszarach rogówki, poprawiając widzenie bez konieczności przeprowadzania zabiegów inwazyjnych” – zauważył.
To rozwiązanie zapewni narzędzia do tworzenia map współczynnika refrakcji, niezbędnych do planowania leczenia i monitorowania postępów. Poza medycyną, ulepszone zastosowania tomografii optycznej (OCT) mogą przynieść korzyści sektorom przemysłowym, umożliwiając analizę powłok i zaawansowaną inspekcję materiałów.
Porównując swoją pracę z konwencjonalnymi metodami obrazowania, dr Krauze podkreślił: „MRI i tomografia komputerowa oferują obrazowanie o niższej rozdzielczości i dużej skali, odpowiednie do wykrywania anomalii wielkości milimetra, takich jak guzy. Natomiast metody oparte na tomografii optycznej (OCT) działają w rozdzielczości mikroskopowej, wizualizując szczegóły na poziomie komórkowym w kontekście życia – zasadniczo jest to mikroskopia in vivo”.
Pięcioletnia inicjatywa będzie w całości realizowana na Wydziale Mechatroniki Politechniki Warszawskiej.
Katarzyna Czechowicz (PAP)
kap/ bar/ ktl/
