Nejc Parkelj / Predviden čas branja: 5 min
Precej študentov se z delom na Institutu “Jožef Stefan” sreča že na prvi stopnji študija. Tako se je začela tudi kariera magistrskega študenta Aleša Globočnika, ki pod mentorstvom Matjaža Humarja na odseku F5 raziskuje hidrogele. To so materiali, sestavljeni iz prepletenih hidrofilnih polimerov, ki se v vodi sicer ne raztapljajo, jo pa lahko zelo dobro absorbirajo, pri čemer njihova struktura ostane dobro definirana. Z njim smo se pogovarjali o začetkih dela v laboratoriju, raziskovalnem delu in načrtih za prihodnost.
Kako si prišel do dela na institutu?
Pri Matjažu Humarju sem dva semestra v prvem letniku opravljal fizikalni praktikum. Njegovo delo se mi je zdelo zanimivo, zato sva se po obisku in predstavitvi laboratorija hitro dogovorila, da bi tu delal tudi jaz. Začel sem že med počitnicami po končanem prvem letniku in nato sem tu delal vsako poletje. Matjaž mi je sicer ponujal tudi delo med študijem, a mi to časovno ni zneslo. Tukaj raziskujem že tretje leto zapored.
Kakšni so bili začetki tvojega dela v laboratoriju?
Čisto na začetku me je Matjaž v parih dneh postopoma, potrpežljivo in razumljivo seznanil z delom, aparaturami in protokoli v laboratoriju. Hitro sem dobil dokaj proste roke za izvedbo svojih raziskav. Zato, da tudi lahko ostali sodelavci vidijo moje delo, vsak teden pripravim poročilo, ki ga predstavim na sestanku. Te imamo ob torkih.
Kako pomembno je bilo predznanje?
Ravno veliko predznanja ni bilo potrebnega oziroma je zadoščalo znanje, pridobljeno na rednih predavanjih v prvem letniku. Na samem začetku sem prebral tudi kakšno dodatno strokovno literaturo, da sem se bolje seznanil s teoretičnim ozadjem mojega raziskovanja. Pri mojem delu je pomembna tudi znanje kemije, a sem imel dovolj predznanja iz dodatnega pouka v srednji šoli. Se pa da vse potrebno znanje osvojiti tudi tekom dela in s pomočjo mentorja, kolegov in literature.
Ko si začenjal, se ti je na pot postavil kak izziv ali problem, ki ti je posebej ostal v spominu?
Pri eksperimentalnem delu so problemi neizogibni, saj se pogosto zgodi, da poskus ne deluje po načrtih. V svojem raziskovanju se namreč ukvarjam s hidrogeli. Proučujem, kako se odzivajo na različne koncentracije alkohola, glukoze ali različne vrednosti pH. Na začetku sem jih proizvajal sam in nikakor nisem uspel dobiti želenih lastnosti, ki bi omogočale uspešen eksperiment. Na srečo sem na koncu problem uspel rešiti s pomočjo raziskovalne skupine iz Londona, ki mi je priskrbela ustrezne hidrogele.
Hidrogeli so torej pomemben del tvojega raziskovanja. Kaj pravzaprav delaš z njimi? Kaj raziskuješ?
Hidrogele gledam pod posebnim mikroskopom, ki deluje na podlagi optične koherenčne tomografije (angl. optical coherence tomography, kratica OCT). Naprava pošlje svetlobo skozi vzorec in na koncu poda navpični prerez materiala, v mojem primeru hidrogela. Tako zelo natančno izmerim vertikalne dimenzije, iz katerih lahko računam želene količine. V mojih primerih je debelina hidrogela odvisna od različnih parametrov, na primer kislosti ali pH. Po formuli znamo iz izmerjene debeline te parametre izračunati.
Kako to, da si se odločil uporabljati hidrogele drugih raziskovalnih skupin? Imajo morda kakšne prednosti?
Ni mi uspelo izpopolniti vseh lastnosti hidrogelov hkrati, zaradi česar sem bil s svojimi raziskavami v slepi ulici. So se sicer odzivali na spremembe pH, vendar mora biti ta reakcija čim bolj reverzibilna. V mojem primeru je reakcija imela nereverzibilno histerezo, iz katere ne bi mogel direktno sklepati na pH, kar je bil cilj mojih raziskav. Na srečo je bil Matjaž v kontaktu z raziskovalno skupino iz Londona, ki je v njihovem članku omenjala hidrogel, ki je ustrezal našim specifikacijam. Dogovorili smo se za obisk, na katerem smo si izmenjali izkušnje in nekaj vzorcev.
Bi bilo lahko tvoje delo uporabno tudi na drugih področjih, recimo v medicini, biologiji?
Cilj eksperimenta je hidrogele postaviti pod kožo in meriti njihove lastnosti samo prek svetlobe. V bodoče bi lahko bila ta tehnologija uporabna za neinvazivne preiskave, predvsem na mestih v človeškem telesu, kjer ni dovolj prostora za konvencionalna merilna sredstva.
Vzemimo za primer sladkorne bolnike, ki si glukozo v krvi merijo s pomočjo igle, bodisi na rami ali na prstu. Z metodo, ki jo razvijam, bi lahko to merili povsem neinvazivno. Pod kožo bi imeli biokopatibilen in popolnoma nenevaren hidrogel, s pomočjo katerega bi lahko zgolj z uporabo svetlobe merili količino glukoze v krvi.
Kako pomembno je pri tvojem delu znanje programiranja?
Niti ni. Pri enem od eksperimentov sem se sicer moral naučiti malo programiranja v programu MatLab, ki pa je zelo podoben Pythonu, katerega osnove sem osvojil že v prvem letniku in so več kot zadoščale za moje delo tukaj. Pri ostalih eksperimentih programiranja praktično ne potrebujem.
Kakšno je v tem laboratoriju razmerje eksperiment/teorija?
Prevladuje seveda eksperimentalni del. Teorije ni veliko, mogoče zgolj v začetku raziskovanja, da lažje razumeš, kaj boš raziskoval in tako bolj uspešno rešuješ probleme, ki jih srečuješ na svoji poti. Je pa seveda ta laboratorij namenjen predvsem eksperimentalcem.
Kakšno je vzdušje v raziskovalni skupini?
Je res super, veliko sodelujemo, tako na tedenskih srečanjih kot izven njih. Vsak torek se dobimo, da si predstavimo svoje delo v minulem tednu. Takrat drug drugemu predlagamo izboljšave, rešujemo probleme in dobimo ideje za nov teden. Imamo tudi nekaj mednarodnih sodelavcev, zaradi katerih je vsako srečanje v angleščini, kar mi ustreza. Matjaž je v kontaktu s skupino v Londonu, s katero si izmenjujemo podatke in znanje.
Kakšne so tvoje ambicije za naprej?
Primarno bi rad dokončal študij, grem namreč na magisterij v München v Nemčijo. Upam, da bom tam spoznal, kaj me najbolj veseli, in nadaljeval v tisti smeri. Tudi delo na inštitutu mi ustreza, vendar si puščam vse možnosti odprte.
Vir: Več o hidrogelih si lahko preberete na Wikipediji, TUKAJ.
Lepo vabljeni k branju tudi naslednji ponedeljek, ko se bomo pogovarjali z Matjažem Vencljem, raziskovalcem, ki dela na ionskem pospeševalniku v Podgorici.