„A Műegyetemen szerzett tudás a világ kutatóműhelyeiben mindenhol kisegített”

Nanoszenzorok fejlesztésére kapott Bolyai-ösztöndíjat Höfler Lajos, a Szervetlen és Analitikai Kémia Tanszék tudományos munkatársa.

A fiatal kutató olyan differenciális szenzor létrehozásán dolgozik, amely pontosabbá teheti a májfunkciós vizsgálatokat, azáltal hogy nagyon érzékenyen képes megmérni a vérmintában található ammóniumionok koncentrációját. Höfler Lajos végső célja egy orvosi műszer kifejlesztése.

„Az érzékelőknél nagyon sokszor az a probléma, hogy a mintában jelen vannak más komponensek, amelyek zavarják a meghatározást” – mutatott rá a probléma jelentőségére az Általános és Analitikai Kémia Tanszék munkatársa. A vérben lévő káliumionnak például nagyon hasonló tulajdonságai vannak, mint az ammóniumionnak, és ezért nehéz az egyik jelenlétében a másikat meghatározni. A legegyszerűbb megoldás egy helyett két érzékelő membrán használata lehet, amelyek teljesen egyformák, ugyanabból a polimerből vannak, ugyanúgy kezelték őket, ugyanolyan méretűek, mindössze egy dologban különböznek: az egyikük az ammóniumion érzékelését elősegítő molekulát tartalmaz. A két membránra ugyanolyan módon adszorbeálódnak a vérben lévő komponensek, és a membránok által adott két jel különbségéből lehet az ammóniumion koncentrációjára következtetni. „Végeztem is már pár mérést, eddig biztatóak az eredmények, meg tudtam határozni ammóniumot nagy koncentrációjú kálium mellett” – magyarázta a kutató. „Ez az első lépcsője ennek a projektnek, ezt az eszközt szeretném miniatürizálni. Ki akarom terjeszteni a kutatásokat nanopórusos membránokra, amelyekkel régebben foglalkoztam, és akkor már nemcsak ionokat, hanem biomolekulákat, pl. fehérjéket is meghatározhatnánk” – tette hozzá.

Höfler Lajos tíz éve kezdett el nanoszenzor-kutatással foglalkozni. Sok műegyetemi vegyészkutató karrierjéhez hasonlóan az övé is a tudományos diákkörrel indult. A terület egyik kiválóságánál, az azóta Lendület-kutatócsoportot vezető Gyurcsányi Róbertnél TDK-zott, akinek első diplomázó hallgatója lett. „A TDK fantasztikus dolog, harmadéves korunkra világszínvonalú kutatásokba tudunk bekapcsolódni” – ecsetelte a verseny jelentőségét a bme.hu kérdésére a fiatal tudós. „A hallgatóknak is mindig javaslom, ha látom, hogy van bennük ambíció, hogy jelentkezzenek TDK-ra.”

Höfler Lajos a TDK dolgozatához kapcsolódó kutatás miatt jutott ki a világ egyik legrangosabb műszaki egyetemére, az ETHZ-re (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich – a szerk.), ahol egy nemzetközileg elismert kutatócsoportban dolgozhatott. Ekkoriban az aranynanopórusos szenzorok iránt érdeklődött, hasonló témából írta diplomamunkáját, és erre a témára koncentrálva kezdte 2005-ben PhD kutatásait is, amelyek révén ismét kijutott Zürichbe. „A TDK alatt leginkább mérésekkel foglalkoztam, tehát gyakorlati analitikát csináltam. A PhD alatt kezdtem el érdeklődni az elmélet iránt, mert meg akartam érteni, hogy pontosan mitől működik egy adott érzékelő membrán, amikor áthalad rajta a meghatározandó ion vagy molekula – fejtette ki a friss Bolyai-ösztöndíjas. „Ahhoz hogy ezt megértsük, modelleket kell építeni, szimulációkat kell végezni. Elkezdtem érdeklődni ez iránt, megtanultam a modellezést, a molekuladinamikát, végeselem módszereket tanulmányoztam.”

A fiatal kutató PhD munkája arányosan tartalmazott elméleti és gyakorlati elemeket. Azóta is hasonlóan igyekszik ötvözni a két megközelítést. „Nem tudnék sorrendet mondani, van, amikor először jön az elmélet és abból jön ki valami érdekes, és ez nagyon szép, szerves egészet alkot” – magyarázta a tudós, aki a PhD után a Michigani Egyetemre került két évre a neves professzor, Mark Meyerhoff kutatócsoportjába. Az Egyesült Államokban is elméleti és gyakorlati szenzorfejlesztéssel foglalkozott, elsősorban nitrogén-monoxid szenzorokkal és a nitrogén-monoxid előállításával. Itt fogant meg az a gondolat, amely később a Bolyai-pályázat elnyerését eredményezte, de előtte még egy kétéves posztdoktori ösztöndíj következett Oxfordban, ahol a korábbiaktól eltérő kutatást folytatott. Az itteni eredmények még nem publikusak, közlésük folyamatban van.

A fiatal tudós az oktatás és kutatás kapcsolatának nehézségeit egyelőre nem érzékeli, hiszen az elmúlt két évet Oxfordban töltötte, ahol a posztdoktorokat gyakran nem bíztatják oktatásra. „A kutatásaim szempontjából természetesen hátráltat kissé minden, ami nem ezzel kapcsolatos. Az oxfordi kutatócsoportomban lényegében mindenki posztdoktor volt. A kutatások témavezetői időt és pénzt fektetnek az ösztöndíjasaikba, de ezért azt várják el, hogy az ösztöndíjas kizárólag a kutatásaira koncentráljon – összegezte a különbségeket a kutató. „Itthon az oktatás persze fontosabb, aminek pozitív oldala, hogy diákokat lehet szerezni.” Höfler Lajos jelenleg egy hat-hét BSc hallgatóból álló tervezési csoportot vezet, amelynek tagjait bevezeti tudományterülete rejtelmeibe. Témákat ad nekik, hogy feldolgozzák a szakirodalmat és megnézzék, hol tart a tudomány egy adott kérdésben. Az analitikai kémia tanszékre általában már felsőbb évesként jönnek a diákok, sokan a TDK-záson gondolkodnak, és itt érdekes tudományos problémákkal találkozhatnak. „Nanotudomány, szenzorika – ezek érdekes, dollár milliárdokat érő kutatási területek, amelyek nagy szellemi kihívást is jelentenek” – ecsetelte a terület vonzerejét Höfler Lajos. „Szerencsére a legjobb hallgatók jönnek hozzánk. Ezt abból is lehet látni, hogy például Gyurcsányi Róbert hallgatói közül 2004 és 2012 között öt nyerte meg a műegyetemi TDK-t és ebből négy az országosat is. Ez a rendkívüli eredmény három feltétel teljesüléséből adódik: jó a témavezető, jó a téma és jó a diák.” A fiatal kutatónak egyébként újjáéledt a kapcsolata a TDK-val, mivel a konferencia analitikai és fizikai kémia szekciójának koordinátora lett, és a zsűri tagjaként is számítanak rá.

A friss Bolyai-ösztöndíjas mások számára is követendőnek tartja azt a mobilitást, amely eddigi életét jellemezte, és fontosnak tartja megismerni a nyugati egyetemek, intézetek kutatócsoportjainak inspiráló közegét. Fantasztikus tudósokkal, a világ legjobbjaival dolgozhatott együtt, de úgy érzi, nem kellett szégyenkeznie az itthon megszerzett ismeretei miatt. „A Műegyetemen szerzett tudás a világ kutatóműhelyeiben mindenhol kisegített. Persze sokszor utána kellett tanulni, de az alapszint összemérhető az általam eddig megjárt kutatóhelyeken tapasztaltakkal” – hangsúlyozta a tudós. „A laborok felszereltsége közötti különbség sem mindig nagy, itthon is vannak olyan csoportok, amelyek elég jól felszereltek, ilyen a miénk is. Itt igazából nincs lemaradás, lehet fejlesztési pénzeket nyerni, mi például 3D nyomtatót szeretnénk vásárolni a közeljövőben, amely sokkal olcsóbbá tenné egyes kísérleti eszközök előállítását.”

A tudós annak is értelmét látná, hogy a PhD megszerzése után a posztdoktor ne maradhasson ugyanazon az egyetemen, hanem lehetőleg külföldi egyetemen szerezzen tapasztalatot, ez külföldön sok helyen így is működik. Tapasztalatai szerint az igazi különbség inkább a külföldi és hazai kutatói fizetések között áll fenn, ennek negatív hatásait mérsékli a Bolyai-ösztöndíj is. Höfler Lajos jelenleg nem tervez hosszabb külföldi utat, családalapításon gondolkodik vegyész feleségével, akivel nem mindig tudták megoldani, hogy a külföldi ösztöndíjakra együtt menjenek. „Most élvezzük, hogy végre ismét együtt élünk” – összegezte a fiatal tudós.

H.A.

Fotó: Pintér Erik