Siemens ocenil absolventy Matfyzu
Doktorka Markéta Bocková a doktor Libor Šmejkal, absolventi Matematicko-fyzikální fakulty UK, včera převzali prestižní Ceny Wernera von Siemense. Oba uspěli v kategorii nejlepších disertací, dr. Bocková získala také ocenění za nejlepší vědeckou práci napsanou ženou.
Soutěž o Ceny Wernera von Siemense pro nejlepší studenty, pedagogy a mladé vědce pořádá společnost Siemens spolu s významnými představiteli vysokých škol a Akademie věd ČR. V 23. ročníku porota vybírala ze 712 přihlášek, mezi 21 oceněných bylo rozděleno 900 tisíc korun. Slavnostní vyhlášení vítězů jednotlivých kategorií proběhlo včera večer během online přenosu.
První místo v Ceně Wernera von Siemense 2020 za nejlepší disertační práci a současně ocenění za nejlepší ženskou vědeckou práci získala RNDr. Markéta Bocková, Ph.D. Oceněna byla za práci s názvem Multifunkční biomolekulární soubory pro paralelizovanou analýzu biomolekulárních interakcí. V rámci ní se věnovala výzkumu optických biosenzorů a jejich využití ke studiu biomolekul a biomolekulárních interakcí.
Optické biosenzory umožňují poznání biologických procesů na molekulární úrovni, pomáhají odhalit a pochopit například mechanismy vzniku a rozvoje nemocí a mohou se uplatnit i v moderní lékařské diagnostice. Jednou z velkých výzev pro optické biosenzory, které se dr. Bocková v práci věnovala, je studium biomolekulárních interakcí v jejich přirozeném prostředí, např. krevní plazmě. V porovnání s experimenty s izolovanými biomolekulami s sebou takové komplexní roztoky přinášejí řadu komplikací a překážek.
Výzkum biosenzorů je multidisciplinární a kombinuje v sobě pokroky z oblasti fyziky, chemie i biologie. „Velmi zajímavá je pro mě šíře problémů, které optické biosenzory mohou potenciálně řešit, a příležitost poznávat, proč a jak biomolekuly interagují, například v souvislosti se vznikem a rozvojem nemocí. V rámci disertace pokládám za zvlášť zajímavou studii, která využívá pokročilé biosenzorické metody pro studium myelodysplastického syndromu,“ popsala hlavní motivace svého výzkumu, za který již v minulém roce získala Bolzanovu cenu.
Biosenzory skýtají širokou škálu aplikačních možností. Výsledky práce dr. Bockové by v budoucnosti mohly najít široké uplatnění v medicínském výzkumu a diagnostice. Již nyní byly využity ve dvou menších klinických studiích zaměřených na roli proteinu PAPP-A2 z hlediska prognózy hemodialytických pacientů a k identifikaci biomarkerů a biomolekulárních interakcí charakteristických pro různé fáze myelodysplastického syndromu a akutní myeloidní leukemie.
„Získání tohoto prestižního ocenění je především potvrzením, že náš výzkum je kvalitní a zajímavý nejen pro nás, ale i pro kolegy z jiných oborů. Určitě je i významných milníkem v mé vědecké kariéře,“ uvedla dr. Bocková, která nyní pokračuje ve výzkumu jako postdoktorandka na Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR.
Také druhé místo v kategorii nejlepších disertací obsadil absolvent Matfyzu. Mgr. et Mgr. Libor Šmejkal, Ph.D., byl oceněn za práci Topologická pásová teorie relativistické spintroniky v antiferomagnetech. V rámci té se věnoval studiu pohybu elektronů v krystalech a zkoumal, jak lze dosáhnout jejich větší mobility, nižších ztrát energie a co největšího poměru signál/šum. „Objevili jsme, že takovéto elektrony v přírodě existují v antiferomagnetických materiálech. Antiferomagnety jsou krystaly, v nichž magnetické momenty střídají znaménko mezi sousedními atomy podobně, jako se bílá barva střídá s černou na šachovnici,“ přibližuje hlavní výsledek své práce dr. Šmejkal.
Ponaučení, které z jeho výzkumu plyne, je, že jsme jako lidstvo tisíce let studovali ty „méně atraktivní“ magnety – feromagnety. Feromagnetismus s nízkoztrátovými elektrony se v přírodě vyskytuje pouze za velmi nízkých teplot, blízko absolutní nule, podobně jako supravodivost. Zajímavé feromagnetické jevy tak často zůstávají za zdmi laboratoří.
Výzkum dr. Šmejkala dokazuje nejen to, že antiferomagnetismus je kompatibilní s nízkoztrátovými elektrony za mnohem vyšších teplot, ale navíc je pro něj charakteristický mnohem bohatší, kvantově mechanický pohyb elektronu, který bude možné využít v technických součástkách blízké budoucnosti. Výsledky výzkumu tak mohou být využity k detailnímu mapování antiferomagnetických krystalů a v budoucnosti se mohou prakticky uplatnit například v počítačových pamětech, tranzistorech, nebo dokonce neuromorfních počítačích.
