Słów kilka o współpracy z Penn Medicine w Pensylwanii | FTiMS - Politechnika Gdańska

W skład grupy badawczej ZIMWDP, umocowanej w Insytucie Nanotechnologii i Inżynierii Materiałowej WFTiMS PG, wchodzą zaledwie trzy osoby: dr inż. Marek Maryański oraz mgr inż. Jakub Czubek i mgr inż. Marta Marszewska. Okazuje się, że ta nieliczna grupa badaczy, we współpracy z Penn Medicine, może pochwalić się oryginalnym osiągnięciem – własnej konstrukcji układem pomiarowym do weryfikacji precyzji radioterapii protonowej i obrazowania 3D wiązek protonowych.

W dniach 1-10 października 2023 r., podczas wizyty w UPenn, urządzenie zostało zainstalowane i w Roberts Proton Therapy Center naukowcy wykonali serię eksperymentów na terapeutycznych wiązkach protonów z użyciem nowego typu radiochromicznego dozymetru polimerowo-żelowego. Detektor ten charakteryzuje się możliwością wielokrotnego użytku w trój- i czterowymiarowej dozymetrii różnego rodzaju wiązek promieniowania jonizującego. Podczas eksperymentów zbadana została w szczególności użyteczność detektora dla wiązek protonowych FLASH o gigantycznych mocach dawki – rzędu 100 Gy/s – które mogą znacznie poprawić skuteczność radioterapii protonowej przez zwiększoną ochronę zdrowych tkanek.

Ambicją naukowców z ZIMWDP jest wypełnienie, za pomocą własnej nowatorskiej technologii, luki w metrologii wiązek protonowych FLASH. Prace badawcze prowadzone w tym kierunku we współpracy z Penn Medicine, z udziałem młodych naukowców z UPenn, wspierane są dzięki środkom z grantu IDUB – AURUM SUPPORTING INTERNATIONAL RESEARCH TEAM BUILDING pt. Laser CT Scanning of Polymer Gel Dosimeters for High-Definition 3D Quality Assurance in Advanced Proton Therapy of Cancer: Arc-PT and FLASH oraz przez wewnętrzny grant University of Pennsylvania. 

Prototypowy laserowy tomograf komputerowy pozostaje do dyspozycji amerykańskiej grupy badawczej, która przez kolejnych sześć miesięcy, w ścisłej współpracy z ZIMWDP, prowadzić będzie intensywne badania nad klinicznym zastosowaniem dozymetrii żelowej w radioterapii protonowej. Współpraca ukierunkowana jest na poszukiwanie rozwiązań, które istotnie poprawią skuteczność leczenia chorób nowotworowych z wykorzystaniem innowacyjnej terapii protonowej FLASH. Obie grupy badawcze pracują nad wspólnymi wnioskami grantowymi, patentowymi oraz związanymi z nimi publikacjami.

Dr Maryański, podczas wykładu w Perelman Center for Advanced Medicine o istocie prowadzonych w zakładzie badań, miał okazję podzielić się swoją wiedzą i niewiedzą, bez której wiedza – jak mawia – nie jest możliwa. Grupa badawcza miała zaszczyt uczestniczyć w prestiżowej konferencji prasowej z udziałem tegorocznych laureatów Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii – dr Katalin Karikó oraz dr. n. med. Drew Weissmana, dwojga wynalazców z UPenn, których odkrycie dotyczące modyfikacji zasad nukleozydowych umożliwiło opracowanie szczepionek przeciwko COVID-19.

Dla młodych naukowców ZIMWDP, mgr. J. Czubka i M. Marszewskiej, wizyta w Penn Medicine była niezwykłym wprowadzeniem w inspirujący świat nauki amerykańskiej, gdzie ogromny nacisk kładzie się na dyskusje naukowe i zadawanie pytań, które – poprzez wzbudzanie czystej naukowej ciekawości, motywują do efektywnej, a zarazem społecznie pożytecznej współpracy. Penn Medicine jawi się jako miejsce emanujące przyjazną atmosferą i wyjątkową produktywnością, gdzie – mimo pozornego chaosu – rodzą się nowe idee, praktyczne rozwiązania i nowy porządek.

Wyprawa za ocean pozwoliła także na wizytę w Precision X-ray, Inc., firmie produkującej najwyższej jakości urządzenia wykorzystujące tzw. szafkowe źródła rentgenowskie do badań radiobiologicznych i materiałowych. Dr Maryański miał tam okazję rozmawiać z prezesem (CEO) firmy o możliwości współpracy w rozwoju i komercjalizacji nowych produktów w zakresie dozymetrii 3D.

oprac. L. Namysł