Zinātnes Vēstnesis

Dagnija Loča: tehnoloģija un materiālzinātne spēj radīt ideālus biomateriālus

Foto: U. Taal-Medvide Foto: U. Taal-Medvide

Ja saliekam kopā tehnoloģiju, kas palīdz izstrādāt materiālus, un materiālzinātni, kas spēj saprast, kādam šim materiālam jābūt un kādas ir tā īpašības, varam iegūt ideālu biomateriālu. Tieši tāpēc mums Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Rūdolfa Cimdiņa Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centrā plecu pie pleca strādā materiālzinātnieki, ķīmiķi, ķīmijas tehnologi un nu jau arī biologi, kas pēta materiālu mijiedarbību ar šūnām. Tikai visām šīm apakšnozarēm darbojoties sinerģijā, varam radīt kaut ko unikālu, kas vēl pasaulē nav radīts. Visam jābūt starpdisciplināram ar multidisciplināru pieeju,” saka LZA akadēmiķe, RTU Rūdolfa Cimdiņa Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centra vadītāja Dagnija Loča laikrakstam “Zinātnes Vēstnesis”.

Laikraksts "Zinātnes Vēstnesis" 7 (623), 2022. gada 25. jūlijs

 

Dagnija Loča: Tehnoloģija un materiālzinātne spēj radīt ideālus biomateriālus

 

Vai varētu teikt, ka jūs nākat no zinātnieku ģimenes? Kā izvēlējāties zinātni par savu karjeras ceļu?

Jā, tā varētu teikt. Mans tēvs Aivars Žūriņš arī ir zinātnieks. Viņa zinātniskā darbība ir saistīta ar koksnes ķīmiju. Pirmās iestrādnes darbam laboratorijā un to, kas tur īsti notiek, guvu tieši Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā, kad mācījos bakalaura studijās. Arī savu bakalaura darbu “Biomasas pirolīzes šķidrie produkti” saistīju ar šo jomu. Vēlāk pievērsos citām zinātnes nozarēm.

Tāpat arī mana vīra, akadēmiķa Jāņa Loča ģimenē tālu no fizikas vai ķīmijas nekur neaizejam – viņa mamma bija fizikas skolotāja. Varbūt tāpēc Jāni ļoti ieinteresēja fizika, tāpēc arī izvēlējās materiālzinātni kā savu nākotnes specializāciju. Atšķirībā no Jāņa, kuram bija pilnīgi skaidrs, ka viņš būs materiālzinātnieks, mani līdz materiālzinātnei aizveda nejaušība. Es gribēju kļūt par žurnālisti. Biju apmeklējusi visus sagatavošanās kursus pirms iestājeksāmeniem, taču sagadīšanās pēc iestājeksāmenu laikā draudzene mani uzaicināja paciemoties uz Vāciju. Loģiski, ka 18 gadu vecumā aizbraukt uz Vāciju ir daudz svarīgāk, nekā likt iestājeksāmenus. Tāpēc vajadzēja domāt ko citu. Mana mamma ir mediķis, bet tētis – ķīmiķis. Meklēju kaut ko pa vidu, lai nav pārāk sarežģīti un lai būtu tuvāk tām profesijām, ko esmu redzējusi, ejot līdzi vecākiem uz darbu.

Lai gan vienmēr esmu mācījusies labi un visu ātri uztvērusi, bakalaura studiju mācību viela nešķita interesanta. Bakalaura studiju laikā paguvu aizbraukt uz Vāciju un vienu semestri pamācījos tur. Tā bija brīnišķīga pieredze! Varbūt tieši tas deva stimulu attīstīt karjeru zinātnē, jo tur, Vācijā, redzēju tādu infrastruktūru, kāda 2003. gadā Latvijā nebija. Tur bija visādas brīnumainas iekārtas, tur varēja veikt daudz un dažādus eksperimentus, dažnedažādas analīzes, tur bija pieejama izcila zinātniskā literatūra. Tas likās – wow, amazing!

Pēc bakalaura darba aizstāvēšanas, likās loģiski turpināt mācīties maģistrantūrā. Jānis bija mans kursa biedrs. Es Jānim saku: “Klausies, baigi interesanti tas, ko mēs te mācāmies! Tik labi temati un tāda dažādība – no visa pa druskai!”

Cik tuvas nozares ir ķīmijas tehnoloģija un materiālzinātne?

Ķīmijas tehnoloģija ir vairāk par procesiem – tie ir procesi, aparāti, tehnoloģija, reaktori. Savukārt, materiālzinātne ir vairāk par materiāliem – materiālu izpēte, izveide, struktūra. Ja saliekam kopā tehnoloģiju, kas palīdz izstrādāt materiālus, un materiālzinātni, kas spēj saprast, kādam šim materiālam jābūt un kādas ir tā īpašības, varam iegūt ideālu biomateriālu. Tieši tāpēc mums Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Rūdolfa Cimdiņa Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centrā plecu pie pleca strādā materiālzinātnieki, ķīmiķi, ķīmijas tehnologi un nu jau arī biologi, kas pēta materiālu mijiedarbību ar šūnām. Tikai visām šīm apakšnozarēm darbojoties sinerģijā, varam radīt kaut ko unikālu, kas vēl pasaulē nav radīts. Visam jābūt starpdisciplināram ar multidisciplināru pieeju.

Kā nonācāt RTU Rūdolfa Cimdiņa Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centrā? Vai Biomateriālu centru varētu saukt par Latvijas veiksmes stāstu?

Tas pilnīgi noteikti ir veiksmes stāsts. Sabrūkot Padomju Savienībai un Latvijai atgūstot neatkarību 1991. gadā, daudzas ražošanas nozares tika aizvērtas. Profesors Rūdolfs Cimdiņš strādāja ar keramiskajiem materiāliem kosmosa tehnoloģijām, bet tajos juku laikos bija skaidrs, ka Latvijā to tālāk neviens neattīstīs un nevienam tas šeit nav vajadzīgs. Viņš saprata, ka kosmosa tehnoloģijas un keramiskie materiāli ir ļoti viedi un inteliģenti materiāli un tos varētu izmantot arī cilvēka organismā kā biomateriālus. Strādājot kopā ar tā brīža RTU rektoru Ivaru Knētu un Rīgas Stradiņa universitātes Stomatoloģijas institūta mediķi un profesoru Andreju Skaģeru, viņi uzsāka biomateriālu izstrādi un pētīšanu Latvijā. 1996. gadā viņiem jau bija pirmais starptautiskais raksts par to, kā Latvijā veidotos biomateriālus var izmantot cilvēka organismā.

Pēc tam 2002.–2003. gads bija laiks, kad varēja pieteikt PHARE projektus infrastruktūras attīstībai un jaunu virzienu veidošanai. Šo projektu profesors Rūdolfs Cimdiņš uzsāka kopā ar sievu, arī zinātnieci un profesori, Līgu Bērziņu-Cimdiņu. Arī viņiem bija tāds ģimenisks ievirziens zinātnē un biomateriālos. Viņi piesaistīja arī Jāni kā jauno censoni un maģistrantu šī projekta rakstīšanā. Projektu akceptēja, un, pateicoties tam, tika renovēta vecā ēka Pulka ielā, Rīgā un iegādātas biomateriālu pētīšanas iekārtas, kas toreiz 2006. gadā bija ļoti jaunas un modernas, un dažas no tām pat bija vienīgās Latvijā. Tajā gadā durvis vēra jaunais Rīgas Biomateriālu inovāciju un attīstības centrs, taču tā dibinātājs Rūdolfs Cimdiņš centra atvēršanu nepieredzēja, jo pāris nedēļas pirms tam viņš diemžēl devās mūžībā. Visu rūpalu pārņēma profesore Līga Bērziņa-Cimdiņa, kas centru vadīja līdz 2013. gadam.

Mans ceļš līdz biomateriāliem bija citādāks nekā Jānim. Paralēli studijām strādāju Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā, bet ar visu to man palika mazliet garlaicīgi, tāpēc sāku strādāt kā brīvprātīgā arī Latvijas Organiskās sintēzes institūtā. Jau maģistrantūras studiju laikā man ļoti iepatikās darbs laboratorijā, līdz ar to Koksnes ķīmijas institūtu pametu un vairāk laika un uzmanības veltīju darbam Latvijas Organiskās sintēzes institūtā, kur Ivara Kalviņa un Osvalda Pugoviča vadībā izstrādāju savu maģistra darbu un pēc tam arī promocijas darbu. 2010. gadā Līga ar Jāni bija uzrakstījuši jaunu projektu cilvēkresursu piesaistei zinātnē. Viņi teica: “Klau, Dagnija, varbūt gribi nākt strādāt uz universitāti kā pasniedzēja un attīstīt karjeru biomateriālu jomā? Varam piedāvāt augstāku atalgojumu un stabilu darbu trīs gadu garumā!” Es padomāju – kāpēc ne? Iešu un darīšu! Tā nonācu RTU un sāku darboties biomateriālu jomā. Izmantojot Organiskās sintēzes institūtā iegūtās zināšanas jaunu zāļu piegādes sistēmu izstrādē, šo virzienu ieviesu arī RTU. Pagāja minētie trīs gadi, un Līga teica: “Klausies, es vadu institūtu, bet varbūt tu gribi vadīt centru? Tagad kvalifikācija tev ir pietiekama, esi uzaudzējusi muskuļus un saproti visu iekšējo struktūru.” 2013. gadā kandidēju uz centra vadītājas amatu, veiksmīgi izturēju konkursu un kopš tā laika vadu Rūdolfa Cimdiņa vārdā nosaukto Rīgas biomateriālu centru.

Pastāstiet par jūsu jauno projektu, kurā esat ķērušies pie olu čaumalu izpētes, ko varētu izmantot cilvēka kaulu atjaunošanai.

“Atkritumi – resursiem stratēģijas piemērošana olu čaumalu pārveidošanā par nākamās paaudzes biomateriāliem kaulu reģenerācijai (EGGSHELL)” (Nr. EEA-RESEARCH-85) ir viens no Baltijas pētniecības programmas projektiem, ko finansiāli atbalsta Eiropas Ekonomikas zonas (EEZ) granti no Islandes, Lihtenšteinas un Norvēģijas (No. EEZ/BPP/VIAA/2021/1) un kuru koordinē Rīgas Tehniskā Universitāte (RTU).

Olu ražošanas nozarē liela daļa olu tiek patērētas šķidro olu produktu ieguvei. Šīs pārstrādes blakusprodukti ir olu čaumalas un to membrānas, kuru nogādāšana atkritumu izgāztuvēs uzņēmumiem izmaksā ļoti dārgi, tādēļ uzņēmēji ir ieinteresēti tos pārstrādāt komercializējamos produktos ar augstu pievienoto vērtību. RTU zinātniekiem olu čaumalas pētniecības vajadzībām nodrošina Ziemeļeiropā lielākais olu un olu produktu ražotājs «Balticovo», kas īsteno atbildīgu vides politiku. Projekta ietvaros vistu olu čaumalas izmantojam kā izejvielu jaunu, porainu, dabīgajiem kaulaudiem līdzīgu keramikas pamatņu iegūšanai. Perspektīvā izstrādātos materiālus varētu izmantot implantu izgatavošanā kaulaudu atjaunošanas jomā. Lai olu čaumalas tiktu izmantotas pilnībā, ekstrahēsim arī to membrānas, iegūstot olbaltumvielas ar augstu bioaktīvo vielu saturu un antibakteriālām īpašībām. Šī mērķa īstenošanai apvienojušies zinātnieki no Rīgas tehniskās universitātes (RTU), Oslo Universitātes (OiU), Reikjavīkas Universitātes (RU) un Tallinas Tehnoloģiju universitātes (TalTech).

2020. gadā jūs abi ar vīru Jāni Loču izveidojāt Baltijas Biomateriālu ekselences centru piesaistot grandiozu finansējumu – 30 miljonus!

Jā, tas ir vēl viens veiksmes stāsts. Taču ne tikai mēs divi to izdarījām – tas bija visas mūsu komandas nopelns, ciešā sadarbībā ar ilggadējiem Latvijas un ārvalstu partneriem. Nekur tālu no Organiskās sintēzes institūta tā arī netiku, jo viena pati institūcija nevar izveidot ekselences centru. Bija jāsavāc izcilas grupas, ilglaicīgi un stabili partneri, ar kuriem gribētu un varētu abpusēji sadarboties. Mums tas ir izdevies. Viena grupa ir no Latvijas Organiskās sintēzes institūta Maijas Dambrovas vadībā. Vēl viena grupa – no Rīgas Stradiņa universitātes, pašlaik tiek celta jauna ēka – Gatavo zāļu formu laboratorija. Ir arī Rīgas Stradiņa universitātes Stomatoloģijas institūts, kur galvenā partnere ir Ilze Šalma. Starp citu, viņa ir Andreja Skaģera meita, ar kuru Rūdolfs Cimdiņš aizsāka biomateriālu pētījumus Latvijā.

Pateicoties šai sadarbībai, uzrakstījām projektu un varējām izveidot Baltijas Biomateriālu ekselences centru, lai Latvijā attīstītu biomateriālu zinātni. Tas ir terminēts projekts ar vienotu mērķi biomateriālu izstrādei no laboratorijas līdz klīnikai. Jebkura projekta mērķis ir izpildīt aprakstītos darbus ne tikai projekta īstenošanas periodā. Tam jābūt kā ilgstošam biznesa plānam – kas notiks projektam beidzoties? Mēs piesaistām finansējumu un strādājam tā, lai pēc šiem septiņiem projekta īstenošanas gadiem mums būtu pamats, uz kura darboties arī tālāk un stiprināt savu reputāciju un atpazīstamību visā pasaulē, lai veidotu kontaktus, pieteiktu jaunus projektus, radītu jaunus konsorcijus, veidotu jaunus materiālus un, iespējams, tos redzēt veikalu plauktos.

30 miljonus vienkārši tāpat nevienam nedod – tika aprēķināts, ka Baltijas Biomateriālu ekselences centra izveides pienesums Latvijas tautsaimniecībai nākamo 20 gadu laikā varētu būt 75 miljoni. Tas bija pamatīgs darbs kopā ar ekonomistiem, materiālzinātniekiem, ķīmiķiem vesela gada garumā, kura ietvaros tika izstrādāts šis biznesa plāns. Aprēķinājām visus zaudējumus, ieguvumus, pienesumu, riskus un visus citus faktorus, kas ietekmētu dažādus attīstības scenārijus. Šo darbu varētu saukt par zinātnes menedžmentu, jo, visu vadot un organizējot, arvien vairāk attālinies no darba laboratorijā. Līdz ar to jābūt ne tikai zinātniekam, bet arī juristam, grāmatvedim, ekonomistam, jāpārzina personāla vadība, projektu vadība. Vārdu sakot, jābūt tādam kā superkareivim jeb multifunkcionālam cilvēkam!

Esat teikusi, ka Latvija ir unikāla, ka mums ir strauji augoša zinātne, ka mūsu zinātnes vidi var raksturot kā elastīgu un atvērtu. Šādu Latvijas zinātnes raksturojumu dzirdēt nenākas bieži.

Vienmēr ir kaut kas slikti, bet jāskatās uz to, kas ir labi un ko paši varam darīt lietas labā, lai veidotu sev apkārt tādu vidi, kurā gribam atrasties. Rūdolfam Cimdiņam bija viedi vārdi: “Nevienu neinteresē tas, ko tu nevari, bet gan tas, ko tu vari!”

Zinātnē finansējums pārsvarā ir bāzēts uz vietējiem un starptautiskiem zinātniskajiem projektiem. Arī mūsu Biomateriālu centrā, kur nu jau esam 50 zinātnieki, esam piesaistījuši ļoti lielu zinātnieku skaitu no teju desmit pasaules valstīm. Mēs Latvijā importējam zināšanas. Gan savus studentus, gan zinātniekus laižam mācīties arī uz ārzemēm, lai viņi veido karjeras un saprot, ko viņi var tur iegūt. Reizēm mums prasa – vai nav bail laist savus zinātniekus uz pusgadu vai gadu stažēties Vācijā vai Šveicē, vai nav bail, ka viņi aizies prom? No tā nav jābaidās, tas tikai dod papildu iespējas. Ir forši, ja cilvēks aizbraucot ir ieraudzījis sevi citā lauciņā, citā infrastruktūrā, citā valstī. Tā mēs tikai un vienīgi paplašinām savu sadarbības tīklu. To tīklu, kas pēc tam potenciāli ar mums veidos jaunus projektus un piedalīsies jaunas zinātnes izveidē. Sadarbībai jābūt ne tikai iekšējai, bet arī ārējai. Tā kā projekti ar ārzemju partneriem mums ir kopš 2010. gada, jau 12 gadus dzīvojam šajā starptautiskajā tīklā un mācāmies no tā.

Latvijas zinātne sāka augt un attīstīties pēc neatkarības atgūšanas. Ja man jautā: “Kur mēs Latvijā esam – turpat vai atpaliekam?”, tad man jāsaka, ka ir nozares, kurās pārspējam visas pasaules un Eiropas ekspektācijas. Vienīgais, kas mazliet pietrūkst, ir mūsu vārds pasaulē, jo reti kurš zina, kur tāda Latvija atrodas. Taču mēs ejam, darām, veidojam starptautiskos tīklus, braucam uz konferencēm, piedalāmies semināros, apmeklējam dažādas zinātniskās institūcijas un ekselences centrus, sadarbojamies, veicam līgumpētījumus. Tas vairo reputāciju.

Svarīga zinātnieka ikdienas sastāvdaļa ir dalība starptautiskās zinātniskajās konferencēs, kurās tiek gūts ieskats par pētījumiem, ko veic citas pasaulē vadošās zinātnieku grupas. Nupat tieši atgriezos no konferences Kanādā, Toronto “2022 TERMIS-AM Annual Conference and Exhibition”, kurā prezentēju FLPP projekta lzp-2019/1-0005 “Injicējami paššķērssaistoši kompozītu hidrogēli kaulaudu atjaunošanai (iBone)” rezultātus. Šī projekta mērķis ir attīstīt jaunus nanoizmēra kalcija deficīta hidroksiapatītu (nHAp), ɛ-poli (L-lizīnu) un hialuronskābi saturošus, injicējamus un in situ paššķērssaistošus hidrogēlus. Šādi materiāli spētu vienlaicīgi nodrošināt antibakteriālu efektu un veicināt kaulaudu atjaunošanu.

Latvijā ir zinātne, un Latvija ir valsts, ar kuru grib sadarboties pasaules zinātnieki!


Intervijas turpinājumu ar Dagniju Loču lasiet laikraksta “Zinātnes Vēstnesis” oktobra izdevumā.

Laikrakstam “Zinātnes Vēstnesis”
sagatavoja Ilona Gehtmane-Hofmane

Lasīts 251 reizes
We use cookies
Informējam, ka šajā tīmekļa vietnē tiek izmantotas sīkdatnes (angļu val. "cookies")