Dorota Laskowska to pierwsza absolwentka Szkoły Doktorskiej Politechniki Koszalińskiej, która obroniła rozprawę doktorską. Nam opowiedziała o pracy badawczej i dalszych planach naukowych.

- Podejrzewam, że od dziecka marzyła Pani, żeby zostać naukowcem.

– Przeciwnie, po studiach magisterskich zakładałam, że już nigdy nie będę się uczyć. Ale promotor pracy magisterskiej zaproponował mi pracę na uczelni i to w innym mieście. Tamto środowisko akademickie nie do końca mi odpowiadało, poczułam jednak, że praca naukowa jest interesująca. Tak się złożyło, że doktor Katarzyna Mitura, którą znałam ze studiów inżynierskich powiedziała mi, że na Wydziale Mechanicznym, czyli na obecnym Wydziale Inżynierii Mechanicznej i Energetyki Politechniki Koszalińskiej, otwarto Centrum Wytwarzania Przyrostowego wyposażone w nowoczesny sprzęt do wytwarzania elementów z proszków metali. „A co by Pani powiedziała, gdybyśmy zajęły się badaniami nad przygotowaniem implantów w oparciu o tę technologię” – dopytywałam panią doktor. Długo o tym dyskutowałyśmy i zaczęłyśmy namawiać profesora Błażeja Bałasza, który jest koordynatorem Centrum, żeby pójść w tym kierunku. Profesor się zgodził, a nawet potem został moim promotorem. Były chwile zwątpienia, czy praca naukowa jest dobrym pomysłem, ale dziś nie wyobrażam sobie, żebym mogła robić coś innego.

– Na czym polegały Pani badania?

– Chodziło o to, by wykorzystać wytwarzanie przyrostowe z proszków metali – technologię odmienną od konwencjonalnych metod obróbki takich jak frezowanie czy obróbka skrawaniem - do wytwarzania struktur o konkretnych właściwościach mechanicznych dostosowanych do konkretnych potrzeb. Skupiłam się na możliwości wytwarzania struktur porowatych, których właściwości mechaniczne są zbliżone do cech tkanki kostnej. Temat okazał się bardziej złożony niż wydawało mi się na początku. Najpierw musiałam poznać dwie technologie, które stosowałam w badaniach nad rozprawą: technologię selektywnego stapiania laserowego i binder jetting. W pierwszej technologii do selektywnego łączenia ziaren proszku warstwa po warstwie wykorzystuje się wiązkę lasera, w rezultacie czego otrzymujemy oczekiwany element. Metoda binder jetting umożliwia natomiast tworzenie precyzyjnych kształtów poprzez spajanie proszku metalu przy użyciu ciekłych spoiw. Aby tak uzyskanemu elementowi nadać wytrzymałość przeprowadza się proces spiekania wysokotemperaturowego.

Musiałam bardzo głęboko wniknąć w obie metody, żeby umieć wykorzystać je do wytwarzania oczekiwanych przeze mnie struktur. Następny etap to było tworzenie już samych struktur i badanie ich pod kątem właściwości mechanicznych, powierzchniowych. Szukałam odpowiedzi na pytanie, czy tak przygotowywane detale znajdą zastosowanie w inżynierii biomedycznej czy implantologii. Czy na przykład w oparciu o tę metodę można wytworzyć fragment kości, który potem mógłby zostać wszczepiony pacjentowi.

– I jaki jest wynik poszukiwań?

– Zarówno moje badania, jak i te, o których od kilku lat możemy przeczytać w literaturze potwierdzają, że wytwarzanie przyrostowe może mieć szerokie zastosowanie w medycynie, szczególnie jeśli mowa o wytwarzaniu elementów dostosowanych do potrzeb konkretnego pacjenta. To bardzo modny obecnie obszar nauki zwany medycyną spersonalizowaną. Mam jednak świadomość, że jeszcze bardzo długa droga przed nami do tego, by ta technologia wytwarzania stała się codzienną praktyką np. przy leczeniu ubytków kości. Czasem próbuję wyobrazić sobie taką sytuację: pacjent zgłasza się do szpitala. Tu specjaliści przy pomocy zaawansowanych programów i drukarek 3D przygotowują implant kości miednicy czy żuchwy, po czym dokonują wszczepu. I po odpowiedniej rehabilitacji pacjent wraca do domu. Za każdym razem dochodzę jednak do wniosku, że to historia wciąż z kręgu opowieści science fiction.

– Na przeszkodzie stoi technologia?

– Nie tylko. Wciąż nie mamy przepisów prawnych, które normowałyby zasady stosowania w leczeniu implantów produkowanych przy wykorzystaniu technologii wytwarzania przyrostowego.

– A skąd połączenie tych dwóch dyscyplin: biotechnologii i wytwarzania przyrostowego?

– Zawsze interesowały mnie zagadnienia związane z transplantologią, biomateriałami. Po liceum poszłam więc na inżynierię biomedyczną. Studia magisterskie kontynuowałam na mechatronice. I wtedy zaczęły mnie pasjonować takie zagadnienia jak modelowanie, projektowanie. Doktorat pozwolił mi połączyć oba obszary zainteresowań. Z naukowego punktu widzenia, to bardzo ciekawy temat. Rośnie przeciętna długość życia ludzi. Społeczeństwa są coraz bardziej zaawansowane technologicznie, możliwość rozpoznawania schorzeń także wzrasta. Coraz większe są więc oczekiwania, by komfort życia – od strony zdrowotnej – także rósł.

– Łączenie wiedzy z dwóch obszarów było dla Pani wyzwaniem czy raczej przeszkodą w prowadzeniu badań?

– To było duże wyzwanie! Wymagało intensywnego poszerzania wiedzy – przede wszystkim w pierwszych latach pracy nad doktoratem. Musiałam bardzo dużo czytać, szczególnie jeśli chodzi o zagadnienia związane z inżynierią materiałową i z wytrzymałością materiałów. To chyba najlepsza rada, jaką można dać komuś, kto zaczyna pracę nad doktoratem: trzeba bardzo dużo przeczytać, żeby poznać problem naukowy, który mamy zamiar zbadać. Na samym początku szkoły doktorskiej należy przygotować indywidualny plan badawczy, który potem staje się mapą określającą drogę dojścia do doktoratu. Żeby dobrze napisać ten plan, trzeba właściwie rozeznać się w temacie. W przeciwnym razie możemy postawić sobie zadanie, którego nie da się wykonać lub próbować udowadniać coś, co inni już dawno zweryfikowali. Doktoraty interdyscyplinarne są z pewnością bardzo trudne, wymagają łączenia wiedzy z różnych dziedzin. W takiej sytuacji z łatwością można popełnić błąd. Z drugiej strony to bardzo ciekawe wyzwanie. Myślę, że w tym kierunku powinniśmy zmierzać, żeby nie zamykać się w ramach jednej dyscypliny, a patrzeć szerzej, i myśleć, że to co robimy może przysłużyć się innym.

– Na przykład w leczeniu skomplikowanych schorzeń. Pani musiała zdobyć wiedzę medyczną dotyczącą budowy ludzkiego ciała, zachodzących w organizmie procesów fizycznych i chemicznych?

– Tak i bardzo pomogły mi studia na inżynierii biomedycznej. Mieliśmy szczęście do dobrych wykładowców. Wśród nich była moja promotor pomocnicza dr Katarzyna Mitura, która równocześnie jest lekarzem medycyny. To ona pomogła mi później ugruntować wiedzę medyczną, osadzić doktorat w medycynie. Dzięki niej zrozumiałam, że organizm należy traktować jako skomplikowany zespół elementów, które wzajemnie na siebie oddziałują. Kości na przykład są zbudowane ze specyficznej tkanki, jeśli nie są obciążone zaczynają obumierać i to jest efekt biologiczny oddziaływania mechanicznego. W naszym organizmie nie ma czystej biologii, to splot różnych reakcji fizycznych, chemicznych.

– Miało dla Pani znaczenie to, że wyniki badań mogą znaleźć zastosowanie w praktyce, przyczynić się do poprawy komfortu życia ludzi?

– Myślę, że każdemu, kto zajmuje się badaniami naukowymi, zależy na tym, żeby ich efekt nie został odłożony na półkę, tylko przyczynił się do rozwoju dziedziny. Czy są to czyste procesy mechaniczne, czy obróbka skrawaniem, czy praca nad rozwiązaniem, które przynosi ulgę ludziom chorym. Moim wielkim marzeniem byłoby stworzenie takiego modelu, który pozwoliłby na wygenerowanie struktury wyłącznie na podstawie wymagań, które podaje nam użytkownik: wielkości, właściwości mechanicznych. To chyba największe osiągnięcie, jakiego mogłabym oczekiwać. Ale wiem, że należy działać metodą małych kroków, powoli rozwijać swoje doświadczenie i nie zrażać się trudnościami.

– W dotychczasowej pracy zdarzały się trudne chwile?

– Było bardzo dużo kryzysowych momentów. Pojawiały się wtedy, gdy coś nie wychodziło, albo wychodziło nie tak, jak chciałam. A to maszyna się zepsuła, a to trzeba było powtórzyć testy ... W Szkole Doktorskiej harmonogram działań jest bardzo napięty. Na realizację badań i przygotowanie rozprawy są tylko cztery lata. Trzeba bardzo dobrze zarządzać czasem, żeby przygotować rozprawę w terminie. Zdarzało się więc, że mówiłam sobie, że już nie chcę tego robić, że doktorat nie jest mi potrzebny.

– Podczas obrony nie było widać, żeby miała Pani za sobą jakieś kryzysy.

– Bo trzeba umieć z nich wyjść. Bardzo pomagali mi promotorzy. Kiedy pojawiały się trudności, mówiłam, że rzucam badania, bo to nie ma sensu. A oni powtarzali: działaj, porażki też mają sens, kiedyś będziesz dumna z tego, co osiągnęłaś. Teraz, jak patrzę z perspektywy i podsumowuję swoją pracę, to widzę, że czasu nie zmarnowałam.

– Jak wyglądała Pani praca nad doktoratem? Miała Pani wolne weekendy?

– Starałam się równoważyć czas między pracą a odpoczynkiem. Ostatni rok jednak, to były bardzo długie godziny spędzane na pisaniu rozprawy, podsumowywaniu badań, śledzeniu literatury. Nie chcę, by zabrzmiało to jak tłumaczenie, ale nasz rocznik miał dodatkową trudność, bo musiał się zmierzyć z pandemią. Dokładnie przez rok nie mogliśmy prowadzić żadnych badań. Przez kolejne 2 lata trzeba więc było intensywnie pracować, żeby nadrobić zaległości i oddać wszystko w terminie. Nie wyobrażałam sobie zresztą, żeby było inaczej.

– O zaległościach w Pani przypadku trudno chyba mówić. W czasie obrony bez kompleksów wchodziła Pani w dialog z profesorami.

– To miłe słowa, staram się jednak zawsze pamiętać, że trzeba mieć w sobie dużo pokory. Nie można zapominać, że są ludzie, którzy zęby zjedli na zagadnieniach, które ja dopiero próbuję poznać. Dlatego, jeśli można, to warto korzystać z doświadczenia innych ludzi. Mam świadomość, jak bardzo pomogli mi moi promotorzy, jaką pomoc okazali koledzy z zespołu i inne osoby, z którymi się konsultowałam. Doktorat wymagał ogromu pracy. Myślę jednak, że cały czas trzeba mieć świadomość, że nie wie się wszystkiego. Sądzę nawet, że im głębiej człowiek wnika w badaną materię, tym respekt wobec niezbadanych obszarów wiedzy rośnie. Wielokrotnie się o tym przekonałam. Zdarzało się, że miałam już gotowy rozdział i nagle pojawiała się publikacja, która wywracała dotychczasowy sposób myślenia. Takiego uczucia doświadcza chyba każdy, kto prowadzi badania. To uczy pokory, ale mobilizuje też do wysiłku.

Może więc to najlepsza okazja, żeby podziękować moim promotorom: dr hab. inż. Błażejowi Bałaszowi, prof. PK oraz dr n. tech. Katarzynie Miturze, za ukierunkowanie moich zainteresowań na zagadnienia wytwarzania przyrostowego do zastosowań w inżynierii biomedycznej, jak również za wszechstronną pomoc i krytyczne uwagi. Chcę też podziękować wszystkim osobom, dzięki którym realizowanie badań wchodzących w skład mojej pracy doktorskiej było możliwe. Stało się przy tym przyjemnością i spełnieniem moich zawodowych marzeń i planów. Pragnę również podziękować moim Rodzicom. Ich nieustanne wsparcie dało mi motywację potrzebną do przezwyciężenia napotkanych trudności.

– Jakie rady dałaby Pani osobom, które teraz pracują nad doktoratem?

– Powinny być zdeterminowane w dążeniu do celu, ale jednocześnie muszą mieć cierpliwość w obliczu napotykanych problemów. Powinny być otwarte na konstruktywną krytykę, bo to pomoże doskonalić badania i pomóc osiągać lepsze rezultaty. Warto czerpać korzyści z seminariów naukowych. Zaletą Szkoły Doktorskiej jest to, że każdy rok kończy się seminarium przed Radą Dyscypliny czy Radą Szkoły. Oczywiście nie było tak, że na wieść o zbliżającym się seminarium skakaliśmy z radości. „Ktoś znowu będzie się czepiał, będzie nam kolejny raz wytykał błędy i mówił, że nie mamy racji” – takie myśli często przychodziły do głowy. Po seminarium jednak emocje opadały, przychodziła refleksja, że skoro któryś profesor zauważył błąd, to trzeba mieć w sobie pokorę i przyjrzeć się sprawie. Bo przecież nie robił tego po to, by nam dokuczyć, ale żeby wprowadzić nas na właściwy tor. No i z reguły trzeba było posypać głowę popiołem i zrewidować swój pogląd.

– Jakie ma Pani dalsze plany?

– Chciałabym odpocząć, ale promotor mówi: działamy, nie robimy przerw, nie osiadamy na laurach. Skupiam się na wpływie różnych parametrów druku na wytwarzanie materiałów. Chciałabym odejść od stali, a zająć się wytwarzaniem detali z bardziej specjalistycznych materiałów, które mają lepsze zastosowanie w medycynie, jak tytan, czy stopy na bazie chromu i kobaltu. Tytan ma lepsze właściwości metaliczne, większą wytrzymałość mechaniczną.

Wszystko drobnymi krokami …

Rozmawiał: Jarosław Jurkiewicz

Zdjęcia: Adam Paczkowski