Laboratorium MCB. Statek z czasów Kolumba pod lupą naukowców z UKSW.

Laboratorium MCB. Statek z czasów Kolumba pod lupą naukowców z UKSW.

11 września, 2023 0 przez Redaktor

Przełomowe badania w Multidyscyplinarnym Centrum Badawczym. Nasi naukowcy poddają analizie wodę i powietrze, ceramikę i glebę.

Celem Multidyscyplinarnego Centrum Badawczego (MCB), otwartego niedawno w podwarszawskim Dziekanowie Leśnym, jest tworzenie nowych technologii, które znajdą zastosowanie w szeroko rozumianej gospodarce, w tym w przemyśle i ochronie środowiska.  

Specjalistyczne badania prowadzi również, będące częścią MCB, Laboratorium Monitoringu Środowiska, w którym naukowcy naszego Uniwersytetu, wyposażeni w nowoczesną aparaturę dostosowują metody badawcze do każdego zlecenia. 

– Nasze laboratorium pozwala na prowadzenie wszechstronnych badań – mówi Maciej Sierakowski z Instytutu Nauk Biologicznych UKSW, kierownik Laboratorium Monitoringu  Środowiska MCB. – Jednocześnie możemy sobie pozwolić na wykonywanie analiz eksperymentalnych, opracowanie nowych metod w przypadku nietypowego zamówienia. Tego nie robią laboratoria usługowe, bo nie maja na to ani czasu, ani kadry naukowej.

Obiecujący eksperyment

Kto z nas, biorąc do ręki grudkę polnej ziemi, zastanawia się czy jest bogata w węgiel i azot, magnez i wapń? Czy to ziemia żyzna? Takie analizy przeprowadza się w laboratorium MCB za pomocą nowoczesnego analizatora CHNS/O. 

Ale nie tylko. Cukrownia w Glinojecku postanowiła sprawdzić czy melasa, pozostałość po produkcji cukru, mogłaby zostać wykorzystana jako nawóz. Naukowcy z UKSW badają ten gęsty, ciemnobrązowy, bogaty w żelazo syrop, stosowany w produkcji alkoholu i drożdży spożywczych, a mający zwiększyć wydajność gleby.  

To praca mozolna. Trzeba pobrać, kilkakrotnie w ciągu roku, 120 próbek ziemi z każdego metra kwadratowego, obsadzonych burakami cukrowymi, pól. Potem w laboratorium ziemia zostanie przesiana i zmielona w specjalnym młynie. To pozwoli w dalszym procesie, z zastosowaniem sprawdzonej metody Mehlich 3 i analizatora ICPE, wykryć obecność pierwiastków występujących w formach przyswajalnych dla roślin: wapnia, magnezu, sodu, potasu, fosforu, żelaza, cynku, manganu, miedzi i boru.

Badania nad melasą rozpoczęły się jesienią 2022 r. Pierwsze testy wydają się obiecujące, ale dopiero dokładna analiza wzbogaconych melasą próbek ziemi pomoże w rozstrzygnięciu, czy a jeśli tak, to w jakiej ilości, jej stosowanie wpłynie na zmianę składu gleby, wzrost roślin i lepsze plony.

Kulinarna przeszłość ceramiki

Badania laboratoryjne prowadzone w MCB, przyczyniły się do dokonania przełomowego dla światowej archeologii odkrycia. Ustalono, że naczynia fajansowe sprzed tysięcy lat, były wykonane w 90 proc. z pyłu kwarcowego. Zespołowi pod kierownictwem Małgorzaty Zaremby, doktorantki z UKSW, udało się odtworzyć najbardziej skomplikowaną technologię, jaką znał świat starożytny. 

Analiza chemiczna naczyń używanych przez naszych przodków przed setkami, a nawet tysiącami lat, to praca detektywistyczna. Jak wiele można wyczytać z niepozornych, zdawałoby się, skorup. 

– Pocztą pantoflową rozchodzi się informacja, że takie badania można u nas wykonać. Archeolodzy czekają w kolejkach, żeby zbadać kwasy tłuszczowe zachowane w ceramice. To badania, które robimy na dużą skalę – mówi Maciej Sierakowski. – Każde z naszych czterech, nowoczesnych urządzeń, ma szerokie spektrum wykrywanych związków. To od nas zależy, co będziemy badali. 

Przygodę z kwasami tłuszczowymi Maciej Sierakowski rozpoczął w 2015 roku. Przystosował wówczas metodę wykrywania kwasów tłuszczowych do badań ceramiki. Na podstawie analizy kwasów tłuszczowych (a można ich przebadać aż 50), zachowanych na powierzchni, jakich używali nasi przodkowie, możemy się dowiedzieć co jedli.

Rodzaj (zwany profilem) kwasów tłuszczowych, ustala się przy użyciu chromatografu gazowego GC-MS. Ceramikę trzeba zmielić, potem przeprowadzić ekstrakcję czyli wyodrębnić kwasy tłuszczowe z powierzchni ceramiki metodą MASE (Microwave Assisted Solvent Extraction). To złożony proces ogrzewania w temperaturze 130 st C próbki ceramiki zanurzonej w metanolu. Kolejny etap (estryfikacja) pozwala na wykrycie ilości kwasów tłuszczowych. 

Podczas badania ceramiki z okolic Radomia z XI wieku, okazało się, że dieta ówczesnych mieszkańców tych terenów składała się przede wszystkim z produktów roślinnych. Znaleziono bowiem na jej powierzchni ślady kwasów tłuszczowych pochodzących z nasion i orzechów z niewielkim udziałem mięsa ssaków oraz jagód. Mięsożerni byli natomiast Radomianie z XIV wieku, ponieważ na powierzchni ceramiki z tego okresu odnaleziono przede wszystkim tłuszcze odzwierzęce.

Fascynująca jest możliwość dokładnego określenia proporcji kwasów tłuszczowych pochodzenia roślinnego i zwierzęcego w pożywieniu. Ustalenia czy nasi przodkowie jedli mięso ssaków czy ryby, czy były to rośliny strączkowe czy jagody. 

– Jesteśmy w stanie odtworzyć przeszłość kulinarną naszych przodków – mówi Maciej Sierakowski. – A więc nie tylko, rozpoznawalne po kształcie, przeznaczenie naczyń, ale i, co ważne dla antropologów, dietę.  

Fragment amfory z fortu Apsaros (dzisiejszego Gonio) w Gruzji wystarczył, by odnaleźć pozostałości po winie. O przeznaczeniu naczynia do przechowywania wina świadczyła obecność specyficznych kwasów organicznych, co udało się wykryć w laboratorium MCB. 

Co można wykryć w wodzie

Zakres analiz, jakich podejmują się naukowcy z MCB, obejmuje badania tak różne jak te dotyczące zawartości pestycydów w wodzie i leków we krwi, metali ciężkich w rybach i dawek fluoru w pastach do zębów, a nawet składu pyłów zawieszonych w powietrzu. 

Laboratorium specjalizuje się w badaniach cieczy przy użyciu nowoczesnego spektrometru plazmowego ICPE 9820, stosowanego w działach badawczo-rozwojowych wysoce wyspecjalizowanych laboratoriów na świecie,  w tym w laboratoriach monitorujących stan środowiska. Za pomocą urządzenia można oznaczyć czyli wykryć 72 pierwiastki.

Naukowcy z Instytutu Nauk Biologicznych i MCB badają więc obecność metali ciężkich w wodzie m.in.: rtęci, ołowiu, chromu, kadmu i arsenu. 

– Wykonujemy analizę wód podziemnych, jeziornych, akwariowych. Analizy wód kotłowniczych w zagrożonych korozją piecach. Badamy wodę w studniach, znajdujących się blisko pól uprawnych, hodowli, żeby dowiedzieć się czy nie jest zanieczyszczona nawozami spływającymi z pól, a więc azotanami, które są rakotwórcze i fosforanami, które powodują zakwitanie akwenów – mówi Maciej Sierakowski – Jesteśmy w trakcie procesu akredytacji laboratorium na badanie składu pierwiastkowego wody pitnej i wód powierzchniowych. Badamy wody morskie, w tym zależność bytowania organizmów od stopnia zasolenia. 

Już czwarty rok trwa w Laboratorium ciekawy eksperyment. Jego przedmiotem jest szkuta, pozbawiony pokładu pokaźnych rozmiarów (31 m długości) wrak statku z końca XV wieku, odnaleziony w starorzeczu Wisły, w okolicach Czerska. Ten wyjątkowy, jedyny w naszej części Europy taki statek, trafił do Państwowego Muzeum Archeologicznego w Warszawie i ma stać się głównym eksponatem planowanego Muzeum Żeglugi Wiślanej. To wymaga jednak specjalnego przygotowania. W laboratorium MCB co miesiąc poddaje się analizie kolejne próbki  wody wypłukiwanej ze szkuty zanurzonej w wodzie destylowanej. Wypłukiwanie będzie trwało tyle czasu, ile naukowcy uznają za niezbędne, by stwierdzić, że udało się oczyścić szkutę z powodujących degradację drewna jonów siarki i żelaza, a tym samym móc zabezpieczyć ją przed postępującym zniszczeniem. Wtedy przejdzie ona proces konserwacji, zaś naukowcy z UKSW będą badać jak głęboko w strukturę drewna wnikają konserwujące glikole. Wszystko po to, by statek z czasów Kolumba, większy nawet od tych, które służyły odkrywcy, mógł, na miarę możliwości, odzyskać utraconą świetność.

Autor: Joanna Herman

Zdrowie w Polsce

Dojrzałość cyfrowa Polaków rośnie coraz szybciej, a wraz z nią zmieniają się ich wymagania odnośnie jakości i sposobu świadczenia usług medycznych. Pojawia się nowy rodzaj cyfrowych pacjentów, którym nie wystarcza opieka publicznej służby zdrowia, działającej w tradycyjny, offline’owy sposób i lekceważącej doświadczenia pacjentów.

Najmniej zadowolone są osoby młode (do 34 lat), wykształcone, mieszkające w dużych miastach i zarabiając powyżej 3 tys. złotych miesięcznie. Równocześnie ta sama grupa najliczniej reprezentuje klientów prywatnych placówek medycznych. Wśród powodów, dla których wybierają świadczenia spoza NFZ, wskazują:

  • krótszy czas oczekiwania na usługę (74%),
  • lepiej wykwalifikowany personel (22%),
  • bardziej zaangażowanych specjalistów (21%),
  • dogodne godziny, terminy wizyt oraz lokalizację (19%),
  • możliwość załatwienia wszystkiego przy jednej wizycie (18%),
  • brak opóźnień i kolejek (14%),
  • wyższy poziom życzliwości personelu (12%),
  • lepszy komfort leczenia (12%).

Rośnie zatem grupa pacjentów, którzy wybierają usługi medyczne na podstawie doświadczeń płynących z całego procesu leczenia (Patient Experience), a nie wyłącznie ich ceny. Aby przyciągnąć do siebie takie osoby trzeba zbudować system skoncentrowany na pacjencie - jego problemach, potrzebach i zadowoleniu z leczenia. 

Technologia daje ogromne możliwości w zakresie poprawiania jakości doświadczeń pacjentów. Zwłaszcza że Polacy są otwarci na cyfrowe innowacje i oczekują swobodnego dostępu do usług medycznych. Chcą umawiać się na wizytę lekarską z taką samą łatwością, z jaką zapisują się do fryzjera, otwierają konto w banku, czy kupują karnet na siłownię. Chętnie korzystają z rozwiązań samoobsługowych, jak internetowe portale pacjenta czy chatboty. 

Wykorzystują to prywatne placówki, które mają świadomość zmian zachodzących w postawach pacjentów i bacznie obserwują trendy. Centrum Medyczne CMP zdecydowało się uruchomić Wirtualnego Konsultanta — narzędzie do automatycznej rejestracji wizyt, posługujące się algorytmem sztucznej inteligencji. Dzięki wprowadzonej innowacji udało się zmniejszyć obciążenie infolinii o 30% w niespełna 2 miesiące. Badanie NPS wykazało, że rekordowa ilość pacjentów (82%) oceniła kontakt z infolinią jako dobry lub bardzo dobry. Wdrożenie Wirtualnego Konsultanta wpłynęło również pozytywnie na komfort i satysfakcję pracowników. 

Branża medyczna będzie wykorzystywać coraz więcej nowinek technologicznych i innowacyjnych rozwiązań. Pozwalają one na szybszą diagnostykę, efektywną terapię i sprawną rehabilitację. Skoordynowana komunikacja z pacjentem, m.in. poprzez e-czaty czy wideoczaty, jest kluczowa dla kompleksowej opieki. Nowe technologie powinny być nakierowane na wczesną diagnostykę i pozwolić na rehabilitację w domu.

Służba zdrowia nowej generacji będzie wykorzystywała coraz więcej nowinek technologicznych – urządzeń mobilnych, telediagnostyki czy sztucznej inteligencji. W najbliższej przyszłości ponad 14 mln pacjentów może korzystać z nowych technologii w procesie leczenia. Największy potencjał mają przede wszystkim usługi telemedyczne, które mogą zrewolucjonizować system opieki zdrowotnej: przyspieszyć możliwość rozpoznania choroby czy poprawić jakość monitorowania leczenia.

Nowe technologie pozwalają na szybszą diagnostykę, bardziej efektywną terapię i sprawną rehabilitację. Często są wytworem wielu wynalazców, którzy starają się doprowadzić do tego, by były one użyteczne dla pacjentów. Jest wiele innowacji, które dostają wiele nagród, natomiast nie są użytkowane, bo są zbyt trudne do zastosowania w codziennym życiu. Powinny być nakierowane na wczesną diagnostykę, która pozwala na zmniejszenie kosztów diagnostyki i ewentualnej terapii. Nowe technologie, które pozwalają na rehabilitację, powinny być dostosowane do naszych telefonów komórkowych i pozwolić na rehabilitację w domu.

Żeby wydłużyć Polakom życie, nie wystarczy tylko normalna opieka medyczna i kontakt lekarza z pacjentem, lecz przede wszystkim potrzebna jest absolutnie nowoczesna technologia. To telemedycyna, kontakt z pacjentem poprzez różne inne narzędzia informatyczne, takie jak e-czaty czy wideoczaty, generalnie komunikacja z pacjentem w sposób skoordynowany, gdzie widzimy ścieżkę pacjenta w sposób ciągły, używając nowej technologii.

Ochrona zdrowia w Polsce dziś jeszcze jest wyraźnie zdominowana przez placówki publiczne, lecz sektor prywatny systematycznie zwiększa swój udział w całym systemie. Jego obecną wartość szacuje się na 56 miliardów złotych, podczas gdy budżet Narodowego Funduszu Zdrowia to 105 miliardów PLN. Prywatne wydatki stanowią już zatem nieco więcej niż ⅓ wszystkich wydatków na ochronę zdrowia w naszym kraju. Według szacunków analityków już za trzy lata mają one osiągnąć wartość 79 miliardów złotych.

Ponadto, także Krajowy Plan Odbudowy przewiduje inwestycje o wartości prawie 20 miliardów złotych w unowocześnienie systemu opieki medycznej, w tym również dalszą cyfryzację tego sektora. Wynika z tego, że firmy medyczne mają przed sobą fantastyczne perspektywy rozwoju.

Niestety, ze względu na to, że większość szpitali i klinik jest własnością publiczną, ich zarządzanie często jest zaniedbywane. To natomiast prowadzi do problemów z finansowaniem długów. W rezultacie, jednostki stają się niezdolne do przyciągania najlepszych specjalistów oraz mają problemy z inwestowaniem w nowe technologie mające polepszyć standardy i efektywność leczenia. Partnerstwo między ośrodkami publicznymi a prywatnym inwestorem staje się wobec tego coraz popularniejsze, by móc zapewnić niezbędne środki, choćby na nowe wyposażenie w obszarze diagnostyki obrazowej czy laboratoryjnej. Korzyści są tutaj obopólne – szpital się rozwija, a prywatny inwestor generuje stabilną, satysfakcjonującą stopę zwrotu.

Ciekawostka tygodnia:

Work-life balance (bilans między pracą a życiem prywatnym) to koncepcja, która odnosi się do równoważenia czasu i wysiłku poświęconego pracy zawodowej z czasem przeznaczonym na życie osobiste, rodzinną i rekreację. To dążenie do harmonijnego pogodzenia wymagań związanych z pracą z potrzebami związanymi z życiem prywatnym. Osiągnięcie odpowiedniego work-life balance jest kluczowe dla zachowania zdrowia psychicznego, fizycznego i społecznego.

Elementy składające się na work-life balance obejmują:

  1. Praca zawodowa: Wymagań związanych z pracą, takich jak czas przebywania w miejscu pracy, obowiązki zawodowe i poziom zaangażowania w pracę.
  2. Życie prywatne: Obejmuje to czas spędzany z rodziną, przyjaciółmi, wypoczynek, hobby i inne czynności związane z życiem poza sferą zawodową.

Zachowanie równowagi między pracą a życiem prywatnym jest istotne dla utrzymania dobrej jakości życia. Osoby, które skupiają się wyłącznie na pracy, mogą doświadczać wypalenia zawodowego, problemów zdrowotnych i trudności w relacjach rodzinnych. Z drugiej strony, ignorowanie obowiązków zawodowych może prowadzić do problemów finansowych i zawodowych.

Istnieje wiele strategii i praktyk, które mogą pomóc w osiągnięciu lepszego work-life balance, takie jak ustalanie klarownych granic między pracą a życiem prywatnym, planowanie czasu wolnego, umiejętne zarządzanie czasem, delegowanie zadań oraz rozwijanie zdolności radzenia sobie ze stresem i presją zawodową. Równowaga ta może być zmienna i zależy od indywidualnych preferencji, celów życiowych oraz zmieniających się okoliczności zawodowych i osobistych.