Vytvářet bezpečné nanoprodukty je mou povinností

1. Zdravotnické aplikace v oblasti nanotechnologií

• • Profilování in vitro biomarkerů pomocí nanobiosensorických matic pro klinickou diagnostiku
  • Cílený transport biologických léčiv 
  • Společná in vivo zobrazovací činidla pro použití jako doručení nanokapsulí pro cílený transport biologických léčiv
  • Chirurgické přístroje a náhradní kloubní implantáty

2. Průmyslové nanomateriály (energie, voda, kompozity atd.)

3. Informační technologie - většinou spintronika a grafén

4. Prostředí nanočástic - zdravotní a bezpečnostní rizika

5. Řídící a inovační procesy pro nanotechnologický průmysl

Kterou část nanotechnologií považujete za nejprogresivnější? 

Na tuto otázku lze odpovědět dvěma způsoby: buď z pohledu "rychlosti zavedení na trh" nebo "přidané hodnoty." Obecně, aplikace s kumulovanou přidanou hodnotou se na trh dostávají rychleji. Existují však výjimky. Například odvětví IT se daří progresivně snižovat nano-velikosti elektronických komponent na mikročipech pro procesové a paměťové aplikace. Existují take potenciálně slibné nanotechnologické aplikace v oblasti medicíny pro nové způsoby diagnostiky a léčby rakoviny a kardiovaskulárních onemocnění, které mají reálnou klinickou i komerční přidanou hodnotu.

Máte zkušenost s úspěšným transferem technologií?  

Můj výzkum ohledně klinického testování hormonů bez nanočástic byl poprvé komercializován v roce 1982. Nanokrystalický oxid titaničitý (ve formě rutilu) v roce 1996. Náš institut založil několik spin off společností pro oblasti nanočástic v samočistících površích a zařízení pro přenos tepla.

Na vašich webových stránkách popisujete několik výzkumných projektů, mj. tkáňové inženýrství kostních náhrad.  Jaká je role nanotechnologií, zvláště nanovláken v této oblasti?

Hydroxyapatit je velmi důležitá minerální látka v lidských a zvířecích kostech. Vyvinuli jsme postup pro výrobu válcových nanotyčinek (80 nm x 10 nm) vyrobených z hydroxyapaptitu. Tyto tyčinky se dají rozpustit v kolagenu a zvláknit do formy nanovláken určených pro skafoldy k regeneraci kostí. Organizmus pak při regeneraci kostí může tyto skafoldy a nanotyčinky v nich využít  k vytvoření nové kosti. 

Snímky z TEM - Transmission Electron Microscope Zdroj: Terry Wilkins

NAFIGATE Jste významný vědec v oblasti nanočástic, můžete se s námi podělit o Váš názor ohledně jejich toxicity a ekologických hroz

Kolik máme času? Protože toto téma je velmi zásadní. Nejvíce se to týká vyrobených nanočástic o rozměrech menších než 40 nm, protože ty mají potenciál proniknout do buněk. Když pohlédneme na nanomateriály jako celek, tyto uvedené nanočástice reprezentují pouze zlomek procenta ze všech nanomateriálů nebo zařízení, které budou v budoucnosti vyráběny a stěží se někdy budou využívat v aplikacích určených pro spotřebitele. V každém případě tyto nanočástice nemohou být ve výrobcích určených pro osobní péči jako je např. kosmetika nebo nanostříbro v ponožkách. Na druhé straně, všude kolem nás jsou nanočástice -  drcení kamenů je proces, při kterém se vytvářejí nanočástice. Výfukové plyny, cigaretový kouř vytvářejí nanočástice. Oba procesy jich navíc vytvářejí řádově více než zbytek průmyslu. Existují nanočástice, které jsou prospěšné - např. mléko - což je příklad měkkých nanočástic. EU v návaznosti na preventivní programy investovala za posledních sedm let 150 milionů eur na výzkumné projekty v oblasti NEBEZPEČNOSTI a RIZIK nanočástic a vláken pro člověka a životní prostředí. Podobná částka bude věnována tomuto výzkumu i v dalších sedmi letech. Já osobně vnímám, že mám povinnost coby výzkumník a vědec zajistit, že tyto produkty a procesy, které spolu s kolegy vyvýjíme jsou pro průmysl  a společnost nejen užitečné, ale i bezpečné.

Kdy jste se Vy osobně začal zajímat o nanotechnologie? 

Již vlastně během mého doktorandského studia před 40 lety. Heterogenní katalýza se vždy zabývala nano strukturami.  O deset let později jsem působil v oblasti nukleární medicíny a s kolegou Dr. Johnem Midgleyem jsme vynalezli a vyvinuli generický nanočásticový radioimuntní test pro měření "volných" klinických biomarkerů v přítomnosti markerů vázaných na bílkoviny. Vynikající diagnostická efektivita zaručila značný komerční úspěch. Od té doby se příležitostně podílím na nanotechnologickém výzkumu a inovacích v oboru zdravotnických zařízení a chemickém průmyslu. Až teprve kolem roku 2000 jsem zjistil, že jsem nanotechnolog,a  to když se výraz nano začal používat častejí a pronikl i mezi širokou veřejnost!

Profil prof. Terry Wilkinse

Profesor Wilkins získal doktorát v oboru katalytické chemie na University of London. Zabývá se chemií, molekulární biologií, vede inovační high-tech centra výzkumu a vývoje. Jeho kariéra v průmyslu začala ve firmě Amersham International Plc (nyní GE Biomedical ). Měl na starost oblasti výzkumu a vývoje, výroby, kvality a rozvoje podnikání v oborech nukleární medicína, klinická nanočásticová diagnostika a molekulární biologie .

V roce 1985 se připojil k výzkumné skupině laureáta Nobelovy ceny  prof. Christian Du Duve v Institutu pro buněčnou a molekulární patologie Katolická univerzity v Lovani  (Institute for Cellular & Molecular Pathology in the Catholic University of Louvain) na pozici ředitele pro vědu. Ve spolupráci s profesorem Pierrem Massonem vytvořil nové vysoce výkonné nanočásticové imunologické systémy spolu s 140 klinickým testy, které byly komercializovány americkými, německými a japonskými nadnárodními společnostmi.

V roce 1988 vstoupil do společnosti ICI pls jako CTO divize klinické diagnostiky. Ve spolupráci s Alecem Jeffriesem z Lister Institute a  Alexem Markham z ICI (nyní Univerzita v Leedsu) vedla k založení prvních komerčních laboratoří pro genetickou daktyloskopii na světě. V roce 2000 se stal strategickým výzkumným ředitelem, vytvořil a vedl
globální High-Throughput Centre pro objevování nových nanomateriálů a vývoj nových produktů

V roce 2005 začal prof. Wilkins působit na univerzitě v Leedsu (Leeds University) jako generální ředitel, aby vytvořil nový Nanotechnologický institut (NanoManufacturing Institute - NMi ). NMi je mezioborového pracoviště, působící napříč pěti fakultami a dvaceti výzkumnými centry z celé univerzity. Na Institutu působí 300 výzkumných a akademických pracovníků. Výzkum se zaměřuje na komercializaci laboratorního výzkumu a výrobu nových nanomateriálů pro zdravotnictví, průmysl (včetně energetického, dopravního a stavebního), nanoelektroniku a informační technologie. Kromě toho NMi provádí výzkum v oblasti business management a  podílí se na tvorbě národní strategie v oblasti nanotechnologií.