Dr hab. inż. Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska, prof. uczelni z Wydziału Chemicznego oraz dr hab. inż. Bartosz Zajączkowski, prof. uczelni z Wydziału Mechaniczno-Energetycznego laureatami konkursu Preludium Bis Narodowego Centrum Nauki (NCN). Na swoje badania otrzymali w sumie prawie 1,3 mln zł.

Konkurs skierowany do jednostek prowadzących szkoły doktorskie, zakłada wsparcie kształcenia doktorantów i finansowanie projektów badawczych realizowanych przez doktorantów w ramach przygotowywanych przez nich rozpraw doktorskich.

Zespół badawczy w tym konkursie składa się wyłącznie z dwóch osób - promotora, który jest kierownikiem projektu i doktoranta. Przyznany budżet kierownicy projektu mogą przeznaczyć na badania, koszty stypendium doktoranckiego oraz koszty pośrednie. A także na wyjazd na zagraniczny staż badawczy finansowany przez Narodową Agencję Wymiany Akademickiej (NAWA).

W piątej edycji konkursu Preludium Bis do NCN wpłynęło 229 wniosków na łączną kwotę ponad 134 mln zł. Do finansowania zostały zakwalifikowane 43 projekty o łącznej wartości niemal 26 mln zł, w tym dwa z Politechniki Wrocławskiej.

Lepsza wymiana ciepła podczas wrzenia

Dr hab. inż. Bartosz Zajączkowski, prof. uczelni (Wydział Mechaniczno-Energetyczny) otrzymał 586 tys. zł na „Poprawę parametrów wymiany ciepła podczas wrzenia za pomocą stworzonej in situ powłoki nanocząsteczkowej”. 

– Temat mojego grantu narodził się właśnie podczas badań wrzenia takiej „nanocieczy” w termosyfonowym wymienniku ciepła – mówi prof. Bartosz Zajączkowski.

Wyniki badań eksperymentalnych, prowadzonych przez dr inż. Agnieszkę Kujawską w ramach grantu Preludium 12 (którego prof. Zajączkowski był opiekunem naukowym) wykazały, że niektóre rodzaje nanocząstek podczas wrzenia trwale osadzają się na powierzchniach grzewczych w sposób permanentny modyfikując ich strukturę.

– Ten przypadkowo odkryty efekt uboczny stał się podstawą pomysłu opracowania sposobu depozycji nanomateriału na trudno dostępnych powierzchniach wewnętrznych wymienników ciepła tak, aby skutecznie i trwale polepszać ich własności – mówi naukowiec z W9.

Kluczowe prace badawcze w grancie będą prowadzone w Laboratorium Intensyfikacji Procesów Wielofazowych w Katedrze Techniki Cieplnej na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym. Doktorant lub doktorantka zaangażowana w prace będzie mogła też wyjechać na staż do dwóch europejskich ośrodków naukowych: Institut für Luft- und Kältetechnik gGmbH, w Dreźnie oraz Departamento Ingeniería Mecánica y Construcción na Universitat Jaume I w Castellón de la Plana.

– Obie instytucje posiadają wieloletnie doświadczenie w badaniu zawiesin nanocząstek, bogaty park maszynowy oraz zaawansowaną aparaturę, która zostanie wykorzystana do zaplanowanych z projekcie prac badawczych – wyjaśnia prof. Zajączkowski.

Realizacja projektu potrwa 48 miesięcy.

Prof. Bartosz Zajączkowski pracuje na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym, gdzie pełni funkcję prodziekana ds. ogólnych oraz kierownika Katedry Techniki Cieplnej. Naukowo zajmuje się zagadnieniami cieplnymi i mechanicznymi spotykanymi w energetyce, chłodnictwie oraz inżynierii środowiska. Skupia się na zagadnieniach podstawowych z termodynamiki i mechaniki płynów, a w szczególności na problematyce przemian fazowych oraz złożonych przepływów wielofazowych.

Aktualnie realizuje projekty badawcze dotyczące nietypowych zachowań płynów podczas przemian w warunkach niskiego ciśnienia, zbliżających się do próźni. Interesuje się także wpływem obecności w płynach cząstek stałych o rozmiarze nano na zjawiska cieplne i przepływowe.

Innowacyjna biblioteka substratów makrocyklicznych

Dr hab. inż. Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska, prof. uczelni z Wydziału Chemicznego otrzymała 688 tys. zł na „Makrocykliczne peptydy do badań transmembranowych proteaz serynowych”.

– W moim zespole skupimy się na badaniu związków makrocyklicznych, czyli dużych peptydów o cyklicznej budowie – wyjaśnia prof. Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska. – Związki te wykazują dużą przewagę nad liniowymi pochodnymi ze względu na zwiększoną stabilność i selektywność, ale też ciężko je uzyskać, gdyż rozpadają się w warunkach syntezy.

Dlatego obecnie brakuje narzędzi do szybkiej selekcji sekwencji wiodących do związków makrocyklicznych dla docelowego enzymu. Aby rozwiązać ten problem zespół z W3 zajmie się opracowaniem innowacyjnej biblioteki substratów makrocyklicznych do badań przesiewowych ułatwiających wybór sekwencji wiodących dla inhibitorów i sond dla proteaz, m.in. dla matryptazy, czyli enzymu, który rozszczepia wiązania w białkach (wiązania peptydowe), w procesie zwanym hydrolizą.

– Odgrywa on kluczową rolę w utrzymaniu integralności tkanek i jest ważny w prawidłowym funkcjonowaniu skóry – mówi badaczka z Wydziału Chemicznego. – Z drugiej strony, zwiększona aktywność matryptazy została zaobserwowana w niektórych nowotworach, dlatego enzym ten jest badany jako potencjalny cel terapeutyczny.

Substraty – jeśli zostaną rozpoznane przez enzym – będą emitowały fluorescencje, która będzie proporcjonalna do skali hydrolizy/cięcia. W ten sposób wyłoniona zostanie struktura wiodącą, którą naukowcy przekształcą do pożądanych cząsteczek do badań matryptazy,

Sonda może znaleźć zastosowanie do wczesnej diagnostyki i monitorowania leczenia chorób wywołanych aktywnością matryptazy, ale także jako sekwencja wiodąca w opracowywaniu leków. – Ponieważ wysoki poziom aktywności matryptazy jest związany z progresją nowotworu, nasze wyniki mogą przyczynić się do znalezienie uniwersalnej cząsteczki do diagnozy a także precyzyjnej resekcji guza – tłumaczy laureatka grantu z W3.

Prof. Paulina Kasperkiewicz-Wasilewska pracuje w Katedrze Chemii Biologicznej i Bioobrazowania na Wydziale Chemicznym. Zajmuje się m.in. równoległym obrazowaniem aktywnych proteaz serynowych (enzymów) w neutrofilach, które odpowiadają za obronę organizmu przeciwko patogenom chorobotwórczym. Podczas analizy pojedynczych komórek wykazała, że neutrofile różnią się między sobą w ilości posiadanych enzymów. Jej badania mogą się przyczynić do szybszej diagnozy chorób, a także ulepszenia terapii celowanych.

Należy do Zarządu Klubu Stypendystów Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej. Jest laureatką wielu nagród, otrzymała m.in. prestiżowe stypendium w programie „L’Oréal Polska Dla Kobiet i Nauki”.