Szanowni Państwo,

Mamy przyjemność przedstawić Państwu dr Joannę Skopińską-Wiśniewską z Wydziału Chemii UMK, dr. hab. Barbarę Bojko, prof. UMK z Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum UMK oraz dr. hab. Pawła Tecmera, prof. UMK z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK, którzy wygłoszą wykłady na zaproszenie rozpoczynając obrady sekcji nauk chemicznch, biologicznych i medycznych oraz fizycznych i technicznych.

 Dr Joanna Skopińska-Wiśniewska jest adiunktem w Katedrze Chemii Biomateriałów i Kosmetyków Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. Prowadzi badania obejmujące tematykę związaną z zastosowaniem polimerów w medycynie i przemyśle kosmetycznym. Obecnie koncentruje się na otrzymywaniu materiałów hydrożelowych, głównie na bazie polimerów naturalnych – białek i polisacharydów. Wraz z interdyscyplinarnym zespołem opracowuje biotusz do druku zawierających komórki, trójwymiarowych struktur dla inżynierii tkankowej.

Pani doktor przedstawi wykład pt. "HYDROŻELE – MATERIAŁY DO ZADAŃ SPECJALNYCH"

Hydrożele to materiały powstałe z usieciowanych hydrofilowych polimerów, wykazujące zdolność pochłaniania znacznej ilości wody. Mogą także absorbować substancje, które następnie, w odpowiednich warunkach, ulegają uwolnieniu. Dzięki dużej zawartości wody i znacznej elastyczności przypominają ludzkie tkanki. Co więcej, materiały te często posiadają niezwykłą zdolność odpowiadania na bodźce takie jak zmiany pH, temperatury, obecność związków chemicznych, czy enzymów. To sprawia, że hydrożele znalazły liczne zastosowania w medycynie, farmacji, kosmetyce, rolnictwie, czy innych dziedzinach.

 Dr. hab. Barbara Bojko, prof. UMK jest Kierownikiem Katedry Farmakodynamiki i Farmakologii Molekularnej Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu. W 2001 r. ukończyła studia na Wydziale Farmaceutycznym Śląskiego Uniwersytetu Medycznego uzyskując dyplom magistra diagnostyki laboratoryjnej. W tym samym roku podjęła pracę jako asystent na wspomnianym Wydziale, gdzie po czterech latach uzyskała stopień naukowy doktora nauk farmaceutycznych w specjalności biochemia farmaceutyczna, a za swoją pracę doktorską otrzymała Nagrodę Rektora ŚUM. Przez kolejne sześć lat pracowała jako adiunkt w Katedrze i Zakładzie Farmacji Fizycznej Wydziału Farmaceutycznego ŚUM, skąd w 2008 r. wyjechała na staż podoktorancki do University of Waterloo w Kanadzie, gdzie przez pierwsze 3 lata pracowała jako Postdoctoral Fęllow, a kolejne 4 lata jako Research Associate. W roku 2014 otrzymała tytuł doktora habilitowanego nauk farmaceutycznych w specjalności chemia analityczna w Gdańskim Uniwersytecie Medycznym. Po powrocie do Polski podjęła się organizacji nowoczesnego zespołu pracowni obejmującego laboratorium mikroekstrakcji i spektrometrii mas, pracownię hodowli komórkowych oraz zwierzętarnię na Wydziale Farmaceutycznym CM UMK we współpracy z klinikami oraz sektorem gospodarczym, co pozwoliło rozpocząć badania wprowadzania nowoczesnych technologii do medycyny translacyjnej. Badania dr hab. Barbary Bojko koncentrują się głównie na wprowadzaniu nowych rozwiązań analitycznych opartych na technikach mikroekstrakcji i spektrometrii mas do diagnostyki klinicznej i badań z zakresu nauk farmaceutycznych. Szczególnie interesuje ją bezi małoinwazyjna analiza tkanek w onkologii, transplantologii i medycynie translacyjnej. Obejmuje to w szczególności zastosowanie mikroekstrakcji do fazy stałej (SPME) do analizy metabolomicznej i lipidomicznej w kierunku odkrywania biomarkerów, analizy przestrzennej i czasowej narządów in vivo oraz analizy próbek na miejscu („on-site”) w ramach szybkiego procesu diagnostycznego. Zespół badawczy dr hab. B. Bojko pracuje również nad zastosowaniem jednolitych protokołów opartych na mikroekstrakcji na kolejnych etapach odkrywania i opracowywania leków: od formatu o wysokiej przepustowości zgodnego z rutynowo stosowanymi testami hodowli linii komórkowych 2D i 3D po minimalnie inwazyjne badania in vivo zwierząt laboratoryjnych.

Pani profesor przedstawi wykład pt. "MIKROEKSTRAKCJA DO FAZY STAŁEJ – NOWE ROZWIĄZANIA W BADANIACH BIOMEDYCZNYCH"

Tkanki są doskonałym materiałem w diagnostyce medycznej ze względu na swoją wysoką specyficzność pozwalającą uzyskać jednoznaczne informacje o stanie danego narządu. Biopsja tkanek jest rutynową procedurą medyczną pozwalającą na pobór niewielkiej ilości materiału do badań histopatologicznych np. w przypadku diagnostyki nowotworowej. Analiza chemiczna umożliwia z kolei charakterystykę zmian na poziomie szlaków metabolicznych, a tym samym poszukiwanie i oznaczanie biomarkerów danej jednostki chorobowej. W ostatnich latach mikroekstrakcja do fazy stałej (solid phase microextraction, SPME) została przetestowana w wielu aplikacjach klinicznych, łącznie z badaniami tkanek in situ i in vivo. Bezpośrednia ekstrakcja małych cząsteczek z nienaruszonej tkanki sondą wielkości igły akupunkturowej pozwala uniknąć pobierania tkanki. Protokół jest w pełni kompatybilny z warunkami szpitalnymi, ponieważ w procesie ekstrakcji nie stosuje się rozpuszczalników, sondy można sterylizować, a strategia może zostać wykorzystana do szybkiej diagnostyki śródoperacyjnej. W połączeniu z LC-HRMS SPME oferuje nieukierunkowane profilowanie tkanek, zarówno zdrowych, jak i patologicznych oraz identyfikację metabolitów, które można wykorzystać jako potencjalne biomarkery. Co więcej, mała inwazyjność tej „biopsji chemicznej” pozwala na wielokrotne pobieranie próbek z tego samego miejsca, dzięki czemu możliwa jest analiza w rozdzielczości czasowej i przestrzennej. Wymienione cechy metody zostaną przedstawione na kilku przykładach, m.in. badaniach dotyczących określenia biodystrybucji i stężenia leku w płucach podczas chemioterapii in vivo, oceny jakości przeszczepu nerki w okresie okołoprzeszczepowym oraz analizy metabolomicznej i lipidomicznej nowotworów mózgu.

Dr. hab. Paweł Tecmer, Prof. UMK jest absolwentem Wydziału Chemii UMK. Po uzyskaniu stopnia doktora na VU University Amsterdam (Holandia) w 2012 r. odbył długoterminowe staże podoktorskie na ETH Zurich (Szwajcaria) oraz McMaster University (Kanada). Od 2016 r pracuje na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UMK w Zakładzie Mechaniki Kwantowej, jest członkiem Uniwersyteckiego Centrum Doskonałości „Astrofizyka i Astrochemia” oraz Komisji Wyborczej UMK. Laureat grantów NCN SONATA, SONATA BIS, POLONEZ i OPUS oraz stypendium MNiSW dla wybitnych młodych naukowców. Członek Rady Młody Naukowców, organu doradczego MNiSW w latach 2018-2021. W swoich badaniach naukowych skupia się na rozwoju lokalnego oprogramowania PyBEST (http://pybest.fizyka.umk.pl) oraz jego zastosowań do problemów z pogranicza fizyki i chemii.

Pan profesor przedstawi wykład pt. "PYTHONIC BLACK-BOX ELECTRONIC STRUCTURE TOOL (PyBEST): A USEFUL COMPUTATIONAL TOOL FOR CHEMISTS AND PHYSICISTS"

Pythonic Black-box Electronic Structure Tool (PyBEST) represents a fully-fledged modern electronic structure software package developed at Nicolaus Copernicus University in Toruń. The package provides an efficient and reliable platform for electronic structure calculations at the interface between chemistry and physics using unique electronic structure methods, analysis tools, and visualization. Examples are the (orbital-optimized) pCCD-based models for ground- and excited-states electronic structure calculations as well as the quantum entanglement analysis framework based on the single-orbital entropy and orbital-pair mutual information. PyBEST is written primarily in the Python3 programming language with additional parts written in C++, which are interfaced using Pybind11, a lightweight header-only library. By construction, PyBEST is easy to use, code, and interface with other software packages. Moreover, its modularity allows us to conveniently host additional Python packages and software libraries in future releases to enhance its performance.