PhD Talent FEKT 2025: Chytré hydrogely a model srdce na čipu

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií VUT zná své vítěze letošního ročníku soutěže PhD Talent FEKT 2025. Ve finále, které se uskutečnilo 8. října, se představilo osm talentovaných doktorandů z různých ústavů fakulty. Odbornou porotu nejvíce zaujali Romana Ščotková z Ústavu biomedicínského inženýrství a Jaromír Jarušek z Ústavu mikroelektroniky, kteří se stali absolutními vítězi soutěže.

Romana Ščotková, vítězka PhD Talent FEKT 2025. | Autor: archiv R. Ščotkové

Romana Ščotková: Elektro-vodivé hydrogely pro regeneraci tkání

Romana Ščotková působí ve výzkumné skupině Laboratoř bioinženýrství a aplikovaných biomateriálů (#BioEngiMat_BUT), kterou vede Zdenka Fohlerová. Romaniným tématem je výzkum elektro-vodivých hydrogelů pro tkáňové inženýrství – materiálů, které dokážou vést elektrické signály a zároveň napodobují měkkost biologických tkání. Tyto „chytré“ hydrogely mohou najít uplatnění například při opravách srdeční tkáně nebo regeneraci nervosvalových struktur.

Romana se k tématu hydrogelů dostala už během bakalářského a magisterského studia na Fakultě chemické VUT. „Téma mě nadchlo svou pestrostí a mezioborovostí. Na vědě mě baví její různorodost a propojení kreativity s analytickým myšlením. Neustále se učím nové věci a velmi mě motivuje, že můj výzkum může mít reálný dopad,“ popisuje.

Na doktorském studiu na FEKT má možnost spolupracovat s odborníky z praxe a rozvíjet materiály s potenciálem pro klinické využití. Uvědomuje si však i výzvy, které tato oblast přináší: „Největší hrozbou je zacyklenost a nedostatek nových nápadů. Náročné je také převádění laboratorních výsledků do reálných aplikací – je to běh na dlouhou trať, ale právě to mě motivuje.“

Jaromír Jarušek: Laboratorní model lidského srdce na čipu s transparentními elektrodami

Jaromír Jarušek, vítěz PhD Talent FEKT 2025. | Autor: Jakub Rozboud

Jaromír Jarušek působí na Ústavu mikroelektroniky ve výzkumné skupině Mikrofluidika a biosystémy vedené Imrichem Gablechem. Ve svém výzkumu se zaměřuje na vývoji laboratorního modelu srdce na čipu s transparentními elektrodami, který umožňuje optické sledování chování živých buněk.

Takzvané „orgány na čipu“ (organ-on-a-chip) jsou miniaturní systémy, které zajišťují buněčným kulturám fyzikální a biologické prostředí tak, aby v laboratoři napodobovaly skutečné orgány. Na mikroskopické platformě se propojují mikrofluidní kanálky, elektrody a živé buňky, čímž vzniká laboratorní model umožňující zkoumat reakce buněk na různé podněty – například léčiva, elektrické impulzy či změny prostředí. Tato technologie má obrovský potenciál pro biomedicínský výzkum, vývoj léčiv i personalizovanou medicínu, protože umožňuje testování bez nutnosti experimentů na zvířatech.

„Ve svém výzkumu propojuji mikrofluidiku s elektrodami s cílem vyvíjet zařízení vhodná pro pokročilé optické metody, jako je mikroskopie či spektroskopie. Zaměřuji se především na jejich návrh, materiály a technologii výroby,“ vysvětluje Jaromír.

Základy svého zaměření položil už v bakalářské práci, kdy se věnoval výrobě tenkých vrstev nitridu titanitého metodou naprašování – tématu na pomezí polovodičové technologie a bioelektroniky. Postupně se začal zabývat materiály kombinujícími optickou průhlednost a elektrickou vodivost, které jsou klíčové právě pro bioelektronické aplikace.

„Na bádání mě baví, že nejde jen o intelektuální činnost, ale i o práci, která má svým způsobem řemeslný charakter. V laboratoři mohu tvořit a experimentovat – pracovat s nástroji a vytvářet věci, které ještě nedávno patřily spíše do světa science fiction,“ dodává. Ve své práci využívá mimo jiné resinový 3D tisk, který se stále častěji uplatňuje i při výrobě mikrofluidních systémů.

Jaromír zároveň zdůrazňuje, že úspěch ve vědě nestojí jen na vybavení nebo financích: „V pokračování mého výzkumu jsem velmi optimistický a sebevědomý. Naprosto stěžejní jsou pro mě dobré vztahy, důvěra a opora v naší výzkumné skupině. I za tu krátkou dobu, co se věnuji výzkumu, jsem poznal, že problémy s experimenty, poruchy technického vybavení nebo omezené finanční možnosti nejsou pro výzkum tak kritické, pokud máte kolem sebe lidi, na které se můžete spolehnout.“

PhD Talent FEKT 2025

Soutěž PhD Talent FEKT každoročně představuje mimořádné doktorandy fakulty a umožňuje jim prezentovat svůj výzkum širšímu publiku. Letos se do finále probojovali:

Vojtěch Hlavička (Ústav elektrotechnologie)
Kristýna Heřmánková (Ústav biomedicínského inženýrství)
Alexandr Matějka (Ústav mikroelektroniky)
Willi Lazarov (Ústav telekomunikací)
Petr Mrázek (Ústav mikroelektroniky)
Romana Ščotková (Ústav biomedicínského inženýrství)
Tobiáš Goldschmidt (Ústav biomedicínského inženýrství)
Jaromír Jarušek (Ústav mikroelektroniky)

Gratulujeme vítězům Romaně Ščotkové a Jaromíru Jaruškovi k jejich úspěchu a přejeme jim mnoho dalších objevů, které posunou hranice biomedicínského výzkumu!