Model płuca, antybakteryjne właściwości bursztynu oraz zagadka prostych przecinających kolorowe punkty na płaszczyźnie – to tematy prac, które reprezentują Polskę w 28. konkursie dla młodych naukowców EUCYS 2016, jaki odbywa się w Brukseli.
Do klasycznych problemów matematycznych należy zagadnienie czterech barw – czy dowolną mapę da się pokolorować przy użyciu czterech kredek tak, aby żadne dwa sąsiadujące państwa nie miały tego samego koloru. Udowodnienie, że jest to możliwe, kosztowało wiele czasu i wysiłku. Jadwiga Agnieszka Czyżewska z Warszawy jest zafascynowana problemem, który podsunęło jej zadanie z olimpiady matematycznej juniorów: Kolorujemy płaszczyznę tak, by kolorowanie to spełniało następujące warunki: każda prosta może przechodzić przez punkty pomalowane co najwyżej m kolorami. W podobny sposób tworzymy warunek dla okręgów. Zgodnie z naszą intuicją nie możemy użyć zbyt wielu kolorów. Dlatego Czyżewska w swojej pracy szukała górnego ograniczenia ich liczby. Problem może być też przeniesiony do przestrzeni trójwymiarowej (a także o większej liczbie wymiarów). Dzięki „kolorowaniu” możemy rozwiązywać trudne praktyczne problemy – np. związane z używaniem częstotliwości radiowych.
Igora Kaczmarczyka, absolwenta III Liceum Ogólnokształcącego im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni, zainspirował tekst angielskiego encyklopedysty Ephraina Chambersa z roku 1728. „W czasach epidemii dżumy ci, którzy pracowali przy wydobyciu i obróbce bursztynu w Królewcu – nigdy nie byli zainfekowani” – przypomina.
Coraz większa i coraz częściej występująca odporność bakterii na antybiotyki ogranicza ich przydatność. Eksperci obawiają się, że w przyszłości zakażenia bakteryjne staną się nieuleczalne, a operacji chirurgicznych nie będzie można przeprowadzać z powodu ryzyka infekcji. Dlatego tak ważne stają się alternatywne wobec antybiotyków metody zwalczania bakterii.
W pracy „Amber Drug. Badanie wpływu ekstraktów z żywic kopalnych i subfosylnych oraz kwasu 1,4-butanodiowego na wybrane mikroorganizmy” młody naukowiec wykazał, że uzyskane z bałtyckiego bursztynu (oraz innych żywic kopalnych – jak bursztyn meksykański, kredowy bursztyn kanadyjski, gedanit i kopal kolumbijski) substancje czynne mogłyby zwalczać chorobotwórcze bakterie w rodzaju gronkowca złocistego, nie szkodząc pożytecznym mikroorganizmom jelitowym. Do szczególnie silnie działających związków należy kwas 1,4-butanodiowy. Potencjalnie możliwe byłoby opracowanie środków leczniczych i opatrunków na bazie opisanych w projekcie substancji – uważa autor.
Znacznie tańszy i prostszy od opracowanego przez naukowców z Harvardu sposób wytwarzania płuca na chipie, czyli modelu pozwalającego na badanie komórek płuca w warunkach naśladujących naturalne, jest dziełem Macieja Mańki z Chorzowa. Niezbędną mikroporowatość polimeru uzyskał poprzez dodanie do tworzywa cukru, który następnie jest wypłukiwany.
Dzięki obniżeniu ceny narządów na chipie można by na przykład szybko dobrać optymalną metodę leczenia chorych z rakiem płuca czy mukowiscydozą – wypróbowując różne terapie na pęcherzykach obsadzonych komórkami konkretnego pacjenta. Model pozwala badać zarówno infekcje bakteryjne i wirusowe, jak i wpływ szkodliwych substancji zawartych w powietrzu czy działanie leków. Można badać zdolność leków i patogenów do przenikania przez barierę powietrze-krew bez ograniczeń etycznych czy związanych z rozmiarem cząsteczki.
Konkurs Prac Młodych Naukowców Unii Europejskiej EUCYS (EU Contest for Young Scientists) prowadzony jest przez Komisję Europejską od 1989 roku. Biorą w nim udział laureaci konkursów krajowych (u nas prowadzonych przez Krajowy Fundusz na rzecz Dzieci). Polska bierze udział w konkursie od 22 lat (od roku 1995) – z imponującymi sukcesami. Z kilkudziesięciu krajów biorących udział w EUCYS pod względem liczby zdobytych nagród lepsi są tylko Niemcy (Polacy – 50, Niemcy – 90). Trecie miejsce należy do Wielkiej Brytanii (46 nagród).
Jak co roku naukowym opiekunem naszych reprezentantów jest związany od początku z polską edycją konkursu EUCYS informatyk, prof. Jan Madey z Uniwersytetu Warszawskiego.