VGTU mokslininkė kuria pirmąjį išmanųjį mikroskopą pasaulyje – tokio tikslumo dar nebuvo

Mikroskopai šiandienos moksle ir medicinoje – nepamainomi. Jie leidžia itin efektyviai ištirti mikroorganizmus, ląsteles, molekulines struktūras ir yra viena svarbiausių diagnostikos priemonių nustatant ligas. Tačiau ši įranga vis dar nėra pakankamai tobula, įsitikinusi Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VGTU) mokslininkė Inga Morkvėnaitė-Vilkončienė. Kartu su tyrėjų komanda ji kuria pirmąjį išmanųjį mikroskopą pasaulyje. Mokslininkė neabejoja: ši dar nematyto tikslumo technologija pasitarnaus mokslui, visuomenei, o ateityje – net gydymui.

Mokslininkė priduria, kad tikisi išmanųjį mikroskopą panaudoti dar platesniais tikslais.<br>123rf.com asociatyvi nuotr.
Mokslininkė priduria, kad tikisi išmanųjį mikroskopą panaudoti dar platesniais tikslais.<br>123rf.com asociatyvi nuotr.
Daugiau nuotraukų (1)

Lrytas.lt

2021-12-15 17:01

Dabartinės technologijos turi trūkumų

I.Morkvėnaitė-Vilkončienė pasakoja, kad susidomėjimas mikroskopų technologijomis kilo pradėjus rezidentūros studijas. „Tuo metu buvau pirmoji Baltijos šalyse, kuri pradėjo dirbti su skenuojančiu elektrocheminiu mikroskopu. Tai buvo komplikuotas įrenginys, reikėjo perprasti techniką, gaudytis aparatūroje, tačiau išmokau valdyti specifines technologijas ir darbas buvo labai sėkmingas“.

Nors mikroskopų technologijos teikia puikių rezultatų, tačiau I.Morkvėnaitė-Vilkončienė mano, kad aparatūra dar nėra tobula.

„Net šiuolaikiniai mikroskopai turi trūkumų, tokių kaip lėtas skenavimas. Pavyzdžiui, net vieną mažesnį nei 1 mm dydžio mėginį skenuoti kartais tenka net iki 12 valandų. Kita problema – zondo pozicija virš mėginio nustatoma rankiniu būdu ir atitaikymas gali trukti net 1-2 valandas. Taigi, kol kas jokie mikroskopai nei Lietuvoje, nei pasaulyje nėra pasiekę tokio lygmens, kurį galėtume vadinti Smart, arba išmaniuoju“, – technines problemas atskleidžia mokslininkė.

Tikisi būti pirmaisiais pasaulyje

Pašnekovė tikisi, kad VGTU tyrėjų komanda taps pirmaisiais išmaniųjų mikroskopų srityje. „Šiuo metu VGTU dirbame ties dirbtinio intelekto taikymu robotikoje, todėl kilo mintis, kad galėtume sukurti naujo tipo skenuojantį elektrocheminį mikroskopą su vaizdo atpažinimo technologija, kuris dalį funkcijų atliktų automatiškai.

Toks įrenginys galėtų nustatyti objekto padėtį ir jį ištirti aktyviausiame taške. Bus galima iš anksto pasirinkti, kokiose ribose vyks mėginio stebėjimas ir paleisime išmanųjį mikroskopą veikti. Jį bus galima palikti ir per naktį, nes tyrimas vyks automatiškai.

Galiausiai reikės tik įvertinti surinktus duomenis, todėl mokslininkai galės pamiršti laiko gaišimą prie aparatūros ir daugiau laiko skirti kitai naudingai veiklai“, – privalumus vardina I.Morkvėnaitė-Vilkončienė.

Siekiant sukurti šį išmanųjį skenuojantį elektrocheminį mikroskopą, 2020 m. pradėtas projektas, kuris vykdomas pagal dotacijos sutartį su Lietuvos mokslo taryba (LMT).

Nauda mokslui ir kasdienybei

Pašnekovė teigia, kad kuriama technologija pasitarnaus skirtingiems moksliniams tyrimams: „Mikroskopas galės būti taikomas korozijai tirti. Jis suteis galimybę mėginį nagrinėti labai lokaliai, todėl bus tiksliai matomos probleminės vietos.

Tai aktualu ne tik mokslui, bet ir įvairioms pramonės sritims, o kartu ir mums, vartotojams. Pavyzdžiui, mikroskopas galės būti naudojamas tiriant elektronikos įtaisus, siekiant juos testuoti, aptikti defektus. Tai potencialiai pagreitins gamybą ir užtikrins geresnę gaminių kokybę“, – aiškina I.Morkvėnaitė-Vilkončienė.

Šiuo metu projektas pusiaukelėje: jis finišuos 2023 m. rugsėjį. Mokslininkė jau džiaugiasi pirmaisiais ryškiais pasiekimais: „Kuriamas išmanusis mikroskopas turi trijų ašių pozicionavimo sistemą bei vaizdo kamerą. Joje įmontuotas papildomas vaizdo jutiklis, kuris leis geriau nustatyti objekto padėtį ir tiksliai atpažinti vaizdą. Taip pat jau turime dalį programinės įrangos, skirtos mikroskopo valdymui“.

Džiugina komandos atsidavimas

Prie projekto kasdien dirba iš dešimties skirtingų sričių specialistų sudaryta komanda – mechanikos ir medžiagų inžinieriai, chemikai, biochemikai.

„Projektą laimėjau kaip jaunoji mokslininkė, atėjau be didelės vadovavimo patirties, todėl iššūkių tikrai buvo. Pirmiausia, tokios apimties projekto, su daugiau nei pusės milijono eurų finansavimu, niekada nesu turėjusi. Pradžioje jaučiau stresą, nerimavau, kaip čia bus, ar suburti žmonės sėkmingai dirbs, ar seksis vadovauti“, – pirmuosius įspūdžius po laimėjimo prisimena pašnekovė.

Jos nerimui išsipildyti nebuvo lemta. „Šiuo metu su kolegomis produktyviai bendradarbiaujame. Kiek užtruko, kol pasiskirstėme veiklos sritimis, atsakomybėmis, tačiau visi komandos nariai vienodai vertingi. Ypač džiaugiuosi, kad entuziastingai įsitraukė mechatronikos inžinieriai, turintys šiai idėjai gyvybiškai svarbią įrenginių projektavimo patirtį. Manau, kad viską užbaigsime laiku ir bus galima plėtoti tolesnius tyrimus“, – sako mokslininkė.

Ji priduria, kad svarbų vaidmenį sėkmingai plėtojant projektą atlieka Lietuvos mokslo taryba. „Čia, kaip ir kasdieniniame gyvenime, visko nesuprognozuosi. Darbų eigoje planai keičiasi, atsiranda nenumatytų pirkinių ar kitų išlaidų, kurias tenka derintis su LMT atstovais atskirai. Taryba labai operatyviai reaguoja į kiekvieną mūsų užklausą, visi iškilę klausimai išsprendžiami greitai ir efektyviai, todėl darbai nesustoja. Už tai esame be galo dėkingi“, – teigia I.Morkvėnaitė-Vilkončienė.

Planuoja prisidėti prie vėžio gydymo

Artimiausi mokslininkų komandos planai – kiek įmanoma padidinti mikroskopo tikslumą. „Ruošiamės instaliuoti specialias pavaras, kurios leistų pasiekti mažesnio nei 1 mikrometro judėjimo tikslumą. Palyginimui, žmogaus plauko apimtis svyruoja nuo 20 iki 200 mikrometrų, todėl galite įsivaizduoti, koks pažangus bus naujasis mikroskopas.

Taip pat toliau vystysime programinę įranką, kad ji galėtų efektyviai nustatyti tiriamo mėginio koordinates ir jas susieti su gautu vaizdu. Kai atliksime šiuos žingsnius, projektą pavyks sėkmingai užbaigti“, – viliasi mokslininkė.

I.Morkvėnaitė-Vilkončienė teigia, kad po sukūrimo mikroskopas nedulkės archyvuose: planuojama jį komercializuoti. „Dalis mūsų pasiektų rezultatų jau užpatentuoti. Jeigu pavyks komercializuoti mikroskopą, technologija bus įdiegta į gamybą ir pasitarnaus atliekant mokslinius tyrimus, kuriant elektroninius bei kitokius gaminius žmonių kasdieniam vartojimui“.

Mokslininkė priduria, kad tikisi išmanųjį mikroskopą panaudoti dar platesniais tikslais. „Turime planą jį pritaikyti gydant onkologines ligas. Įdiegus programinę įrangą, kuri leidžia atpažinti ir atskirti vėžinį audinį nuo sveiko, mikroskopas gebės aptikti ir sunaikinti vėžines ląsteles. Šis metodas padėtų tokiais atvejais, kai tradicinis gydymas negelbsti. Tai ateities planai, tačiau jie tikrai realūs“, – neabejoja I.Morkvėnaitė-Vilkončienė.

Finansuoja Europos socialinis fondas

UAB „Lrytas“,
A. Goštauto g. 12A, LT-01108, Vilnius.

Įm. kodas: 300781534
Įregistruota LR įmonių registre, registro tvarkytojas:
Valstybės įmonė Registrų centras

lrytas.lt redakcija news@lrytas.lt
Pranešimai apie techninius nesklandumus pagalba@lrytas.lt

Atsisiųskite mobiliąją lrytas.lt programėlę

Apple App Store Google Play Store

Sekite mus:

Visos teisės saugomos. © 2024 UAB „Lrytas“. Kopijuoti, dauginti, platinti galima tik gavus raštišką UAB „Lrytas“ sutikimą.