Letošní cenu vlády pro nadaného studenta získala studentka Jihočeské univerzity Tereza Patlejchová. Pro portál ScienceZoom mimo jiné vysvětluje, proč dala Jihočeské univerzitě přednost před medicínou a jakou podporu poskytuje univerzita mladým vědcům.
Studujete biofyziku i učitelství, v praxi se věnujete nanomateriálům. Co vás přivedlo k tak širokému a v mnohém neobvyklému záběru studia?
Já jsem ještě na gymnáziu vůbec nevěděla, že se budu věnovat vědě, Po maturitě jsem podala přihlášku na medicínu, kam mě napoprvé nevzali. Dostala jsem se na Přírodovědeckou fakultu Jihočeské univerzity a až tady jsem vlastně zjistila, co mě skutečně baví a čemu bych se chtěla věnovat.
Jak jste se dostala k propojení fyziky s biologií a chemií?
Při fyzikálním praktiku mě oslovil náš vyučující, doktor Jiří Kratochvíl https://www.prf.jcu.cz/cz/fakulta/katedry/katedra-fyziky/aktualne/dr-jiri-kratochvil-z-ufy-ziskal-vyznamne-oceneni-ceska-hlava(držitel ocenění Česká hlava za technické vědy-pozn. red.), že se mu líbilo, jak jsem zpracovala protokoly z měření, a jestli bych si tedy nechtěla vyzkoušet práci v laboratoři. Tak jsem se dostala k nanomateriálům s antimikrobiálními vlastnostmi. A vývoj takových tenkých vrstev zahrnuje i testování jejich fyzikálních, chemických a biologických vlastností. A mě tahle práce zaujala natolik, že i když jsem se druhý rok už dostala na medicínu, nenastoupila jsem na ni a zůstala jsem na Jihočeské univerzitě.
V čem vás naplňuje právě práce s nanomateriály, tedy hmotou obsahující částečky menší než 100 nanometrů?
Nejde jen o teorii a počítání, ale zejména o logické uvažování a experimenty, které jsou určitou formou dobrodružství. Kombinujete složení různých vrstev z nanomateriálů tak, aby vrstva měla určité například antivirové či antibakteriální vlastnosti, a přitom s napětím čekáte na výsledek, který se může, ale také nemusí hned dostavit.
S doktorem Kratochvílem už jste dokonce držiteli patentu na antibakteriální vrstvu. Můžete prosím velmi laicky vysvětlit, o co se vlastně jedná?
Obecně řečeno se nám podařilo dosáhnout toho, že jsme vytvořili vrstvu, která je velmi tenká, a přitom vykazuje daleko lepší vlastnosti než mnohem silnější vrstvy. A to má řadu výhod.
Tady prosím o bližší vysvětlení…
Každý ví, že například měď má silné antibakteriální či antivirové účinky. Lidé se ovšem bojí toxicity a toho, že když pokryjeme nějaký materiál, třeba textilii, nanočásticemi mědi, mohu se tyto nanočástice časem uvolňovat a dostávat do okolního prostředí. Proto se hledá způsob, jak potenciální škodlivost nanostrukturovaných povrchů snížit tím, že množství použitého kovu snížíme na minimum, a přitom dosáhneme i tak očekávaného antibakteriálního účinku.
A jak se vám to podařilo?
Procesem, se kterým se setkáváme v běžném životě – galvanickou korozí. V podstatě jde o to, že na tenkou vrstvu jednoho kovu, v tomto případě mědi, nanesete nanočástice jiného, ušlechtilejšího kovu, například stříbra.
Co se při takové kombinaci děje?
Pokud jsou tyto dva kovy pohromadě, dochází k tomu, že méně ušlechtilý kov začne díky kontaktu se ušlechtilejším kovem rychleji korodovat. A tím, jak se kov rozrušuje, dochází i k rychlejšímu uvolňování kovových iontů, které působí proti bakteriím i virům.
Kde a jak jsou takové povrchy nejlépe využitelné?
Povrchy, při jejichž výrobě minimalizujeme použití kovů a zároveň maximalizujeme antimikrobiální účinnost, mají široké uplatnění zejména ve zdravotnictví. Třeba v nemocničním prostředí je velmi žádoucí, aby tam u pacientů nedocházelo k nechtěným infekcím. A tuto hrozbu můžeme snížit například tím, že určitou vrstvou pokryjeme textilie či implantáty. Význam téhle antibakteriální ochrany zesiluje právě v době, kdy se některé bakterie stávají ve stále větší míře rezistentní vůči antibiotikům. A my musíme hledat preventivní cesty k tomu, aby k infekci bakteriemi vůbec nedošlo.
Ještě zcela nedávno se ve vědě i v medicíně mluvilo o tom, že vědci a lékaři se vzhledem k množství poznatků musejí více specializovat, soustředit na jeden konkrétní obor na úkor obecných znalostí. Vy naopak spojením studia biologie, fyziky a chemie ukazujete opačný směr. Bude to podle vás cesta budoucnosti?
Vzhledem k vývoji v oblasti například biotechnologií možná začne být spojení fyziky, chemie a biologie mnohem preferovanější než dnes. Studuji zároveň učitelství těchto oborů a vím, že i v Česku se zkoumá možnost vytvoření předmětu s názvem science (věda), který by při výuce slučoval všechny přírodní vědy do jednoho předmětu.
Proč? Jaký je hlavní důvod?
Zájem o vědu obecně upadá a tvůrci science jsou přesvědčeni o tom, že kdyby žáci a studenti lépe chápali úzké propojení přírodních věd, věda a obecně studium přírody by pro ně bylo zábavnější. A větší nadšení v této oblasti by pak pomohlo i výzkumu a vědě obecně.
Jaké jsou zkušenosti ze zemí, kde se science už vyučuje?
Některé země, kde už se vyučuje science (například skandinávské státy), jsou skutečně na špičce v PISA testech, které srovnávají znalosti žáků v mezinárodním měřítku. Problém ale je v tom, že science vyučují i země, které jsou na konci tohoto žebříčku. Takže zřejmě nelze paušalizovat a zavádět jednotný mustr pro všechny. Rozhodují zřejmě i jiné podmínky a specifika každé země.
Vy sama se ale kromě své vědecké činnosti věnujete v rámci studia přírodovědnému vzdělávání. Dokonce jste vedla průzkum mezi více než 1700 středoškolskými učiteli, akademiky a studenty o vnímání výuky science. Jaké jsou tedy podle vás možnosti budoucí výuky přírodních věd v Česku?
Z průzkumu vyplynulo, že většina respondentů by považovala výuku science za přínos. Nejsme na to ale zatím připraveni. A to třeba i kvůli nedostatku učitelů, schopných odučit fyziku, chemii i biologii dohromady. U nás je běžné studovat pouze 2 aprobace. A výuka integrovaných předmětů je teprve v plenkách. Třeba se to časem změní.
Nastoupila jste na doktorské studium. Pomohla vám cena vlády k tomu, že byste mohla eventuálně usilovat o doktorát na nějaké prestižní zahraniční univerzitě?
O tom zatím neuvažuji. Zůstanu na Jihočeské univerzitě, protože mi zdejší podmínky ke studiu i výzkumu naprosto vyhovují. Ráda bych pokračovala v multidisciplinárním výzkumu na katedře fyziky, chemie i medicínské biologie. Věřím, že nás čekají ještě velké věci, a proto se nikam jinam aktuálně nechystám.
Text: Marek Kerles
Foto: PŘF JU
