Jak informuje krakowska uczelnia, dr Michał Silarski i dr Katarzyna Dziedzic-Kocurek z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ, we współpracy z brytyjskim instytutem badawczym ISIS Neutron and Muon Source oraz Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych PAN, prowadzą zaawansowane badania przy wykorzystaniu linii badawczej Vesuvio. Badania te mogą znaleźć zastosowanie zarówno w ochronie środowiska, jak i medycynie.
- Efekty ich pracy mają doprowadzić do stworzenia innowacyjnych metod wykorzystujących termiczne neutrony, które posłużą do wykrywania toksycznych materiałów z czasów obu wojen światowych zalegających na dnie Bałtyku oraz monitorowania eksperymentów, które mogą znacząco zwiększyć skuteczność terapii nowotworowych - przekazuje uczelnia.
Przenośny sensor odpowiedzią na zagrożenia zalegające na dnie Bałtyku
Naukowcy wskazują, że prawie 100 lat po zakończeniu I i II wojny światowej na dnie morskim nadal zalegają setki tysięcy ton amunicji, gazów bojowych i materiałów wybuchowych. Mogą one trafiać na europejskie wybrzeża, gdzie stanowią realne zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi.
W odpowiedzi na to wyzwanie zespół naukowców opracowuje przenośny sensor, który mógłby pomóc w identyfikacji takich substancji na wybrzeżach i w portach. Sensor ten wykorzystuje neutrony, które wchodząc w interakcję z badanymi obiektami, wywołują emisję charakterystycznego promieniowania gamma. Zarejestrowane częstotliwości tego promieniowania działają jak "odcisk palca" substancji, umożliwiając identyfikację jej składu chemicznego. Dzięki nowoczesnym możliwościom linii Vesuvio, będącej jedną ze stacji badawczych ośrodka ISIS, która rejestruje zarówno promieniowanie gamma, jak i rozpraszanie neutronów, zespół może precyzyjnie zbadać struktury cząsteczkowe toksycznych materiałów i potencjalnie opracować technologie rozpoznawania niebezpiecznych substancji z wykorzystaniem transmisji oraz nieelastycznego rozpraszania termicznych neutronów.
Terapie nowotworowe nowej generacji z wykorzystaniem neutronów
Wykorzystanie neutronów nie ogranicza się wyłącznie do walki z zagrożeniami środowiskowymi. Drugą sferą badań, które prowadzi zespół z UJ, jest rozwój terapii borowo-neutronowej (BNCT - Boron Neutron Capture Therapy).
Jak przypomina uczelnia, jest to przełomowa technika leczenia nowotworów, polegająca na selektywnym niszczeniu komórek rakowych wzbogaconych o bor za pomocą niskoenergetycznych neutronów. Po podaniu boru pacjentowi, obszar objęty chorobą poddaje się napromieniowaniu, co powoduje zniszczenie wyłącznie komórek zawierających bor. Metoda BNCT jest już rutynowo stosowana w Japonii, a jej pierwsze sukcesy odnotowano również we Włoszech i Finlandii. Co ważne, dotychczasowe badania wskazują, że w przeciwieństwie do wielu innych metod BNCT nie powoduje reakcji autoimmunologicznych, co dodatkowo zwiększa jej bezpieczeństwo i potencjalne zastosowanie.
"Dążąc do dalszego rozwoju tej technologii, zespół udał się do ISIS, by przetestować nową metodę określania zawartości boru w komórkach, którą będzie można stosować podczas eksperymentów przedklinicznych prowadzonych w ramach rozwoju BNCT. Dzięki temu badacze będą mogli precyzyjnie określać dawki nowych nośników boru dla BNCT i innych aspektów terapii, tak aby" - informuje w opublikowanym komunikacie Uniwersytet Jagielloński.
Przyszłość badań neutronowych na Uniwersytecie Jagiellońskim
Uczelnia podkreśla, że dzięki prowadzeniu dwóch tak kluczowych projektów w jednym ośrodku badawczym naukowcy UJ mają wyjątkową szansę na zdobycie doświadczenia i wiedzy niezbędnej do dalszego rozwoju technologii neutronowych. Obecnie zespół stara się o własne, mniejsze źródło neutronów, które pozwoli na prowadzenie badań w kraju w powstającym na WFAIS UJ Laboratorium Neutronowej Analizy Aktywacyjnej, co umożliwi kontynuację przeprowadzonych eksperymentów i pozwoli na systematyczny rozwój tych kluczowych technologii.
Ogród Botaniczny UJ: kanna, czyli paciorecznik
