Prometej savremene nauke; Intervju sa profesorom Goranom Stojanovićem

Mikrofluidni čipovi za ispiranje zuba, vezene elektrode koje se ugrađuju u majice radi merenja temperature, kondenzator od suvih kajsija, senzor od fondana koji meri biomarkere u usnoj šupljini...

Laiku je zaista teško razumeti koliko je vremena, truda i posvećenosti potrebno da se razvije samo jedan od ovih izuma, tako kompleksan u nastajanju a tako koristan i jednostavan u upotrebi.

Često nužan i jedini mogući.  Inovativan, stvoren u Srbiji, nagrađen i priznat. Prepoznat. Pričamo li o čoveku ili o njegovom delu?

Teško je odvojiti rad profesora Gorana Stojanovića od njegovog karaktera, koga će svojevremeno u jednom intervju predstaviti kao „vunderking slobode i napretka“.

Jer svaka od kreacija u timu doktora Stojanovića, ogledalo je „homo deusa“ ali i „homo ludensa“ bez čije potrebe sa igrom, maštom, eksperimentom i istraživanjem ne bi bilo onog svetu sasvim novog.

I zaista, samo je iskra dovoljna pa da sa redovnim profesorom Fakulteta tehničkih nauka u Novom Sadu stupite u jedan sasvim otvoren, duhovit razgovor o ličnom i(li) profesionalnom bez razlike. I baš zbog ovog nedostatka naučnog elitizma i apsolutne usresređenosti na prosvetiteljstvo, čitalac pa i sam autor na stranicama koje slede s lakoćom razumeva kako funkcioniše nanoelektronika, biomedicinski inženjering i(li) tekstilna elektronika.

Zato s punim poverenjem pružamo ruku profesoru Stojanoviću koji nas kao u valceru, lako i sigurno držeći, upoznaje sa beskrajnim podijumom nauke.

Na čemu trenutno radi vaš tim i koji su trendovi trenutno u svetu nano i fleksibilne tehnologije?

U poslednjih par godina, svi smo svedoci ubrzanog razvoja informacionih tehnologija i konstantnog lansiranja novih i novih verzija mobilnih uređaja ili računara oko nas. Tako da često nakon dve ili tri godine korišćenja nekog uređaja, na primer mobilnog telefona, trenutna verzija se napušta i baca, a kupujemo novije i moćnije verzije.

A da li smo se zapitali gde završe prethodne, te bačene verzije, sa svom elektronikom, čipovima, elektronskim komponentama, koje se nalaze unutar njih?

Verovatno je svako od nas video mesta sa gomilom bačenih starih monitora, kompjutera, elektronskih ploča, mobilnih telefona. Manji broj ovih delova se pravilno reciklira, a ostatak može ugrožavati našu životnu sredinu. Zbog toga je moj tim sa Fakulteta tehničkih nauka, Univerziteta u Novom Sadu, svoje strateške pravce razvoja usmerio ka razvoju zelene elektronike, odnosno elektronike koja ne utiče negativno na našu životnu sredinu jer je bazirana na jestivim materijalima i onim koji se mogu naći u prirodi, kao i na razvoju tekstilne elektronike koju možemo reciklirati.

Otkud medicina i potreba da se na neki način pomogne ovoj grani nauke. Koliko je to i zašto važno?

Kada smo unutar tima koji ja vodim, utvrdili šta želimo da razvijamo u narednih pet godina – zelenu elektroniku i tekstilnu elektroniku, onda smo se zapitali, a u kojoj oblasti želimo da primenjujemo ta naša inovativna rešenja.

Odlučili smo se da to bude oblast biomedicine, ne samo zato što na fakultetu predajem dosta predmeta na studijskom programu Biomedicinsko inženjerstvo, već da bi svojim znanjem i svojim otkrićima, mogli da pomognemo ljudima, da utičemo pozitivno na poboljšanje njihovog zdravlja ili povećanje kvaliteta njihovog života.

Zašto je to važno? Zato što smo svi i u ovom periodu epidemije COVID-19, sagledali jasno, koliko je važno da imamo spremna rešenja za zaštitu našeg zdravlja, kako bi onda mogli aktivno da radimo i učestvujemo u razvoju od mikro do makro plana.

Moj tim trenutno radi i priprema patentnu aplikaciju koja se tiče recimo obogaćivanja (senzorima i elektronikom) zaštitnih maski za lice protiv transmisije korona virusa.

Možete li nam objasniti način funkcionisanja jestivih senzora i kako ste uopšte i zašto došli na ideju da radite tako nešto?

Na jednom od prvih časova predavanja na predmetu Uvod u elektroniku, ja objašnjavam mojim studentima druge godine, da se materijali u klasičnoj elektronici mogu podeliti u tri velike grupe: dielektrici ili izolatori, poluprovodnici i provodnici, i da svaka od ovih grupa ima svoj opseg specifične otpornosti ili provodnosti.

I onda je logično pomisliti - hrana koju jedemo, voće, povrće oko nas, pa i oni imaju neku svoju specifičnu otpornost ili provodnost i mogu se svrstati u neke od ove tri gore navedene grupe, a to znači onda da mogu od njih praviti elektronske komponente.

Nakon toga smo počeli da pravimo prve elektronske komponente od hrane, to jest da mogu da budu jestive elektronske komponente, a to znači da ne zagađuju našu okolinu.

Tako smo na primer, razvili kondenzator, čiji je dielektrik suva kajsija, ili suva šljiva ili gumena bombona. Napravili smo kalem ili induktor čije je jezgro napravljeno od koprive ili od semena lana i spanaća.

Nakon toga smo prešli da razvijamo senzore, koji imaju i kapacitivni deo koji je senzorski, i induktivni deo koji igra ulogu i antene. Napravili smo jestive senzore od komercijalnog fondana i brašna, od izomalta i želatina, od proteina graška. Ove strukture smo prekrili jestivim zlatom ili jestivim srebrom, kakvo ste sigurno videli da se koristi za ukrašavanje torti ili kolača.

Za šta se ovi senzori koriste?

Mogu biti korišćeni za merenje različitih biomarkera u usnoj šupljini, ali mogu biti i progutani i mogu detektovati mesta promenjene pH vrednosti.

Oni mogu otkriti krvarenja ili povećanu temperaturu što može da ukazuje na ozbiljne bolesti.

Senzori funkcionišu tako što se njihova rezonantna frekvencija menja kako se menja medijum u kome se nalaze odnosno njena dielektrična konstanta. I naš zadatak je da onda jednim uređajem spolja koji takođe ima malu antenu, to može biti i mobilni telefon, detektujemo promenu te rezonantne frekvencije i da onda na osnovu toga indirektno utvrdimo promenu parametara našeg zdravlja koji pratimo.

Zašto ste se bavili ovim? Šta je bio početak?

Zato što smo u našem bliskom okruženju imali naše rođake, prijatelje koji su bili suočeni da moraju da primenjuju neprijatne procedure gastroskopije ili kolonoskopije.

Naši senzori će u bliskoj budućnosti biti jeftina, bezbolna, neinvazivna alternativa za utvrđivanje pojedinih bolesti od usne šupljine do gastro-intestinalnog trakta.

Tu nije kraj izumima u oblasti biomedicine?

Naši izumi u oblasti biomedicine su inspirisani time da multidisciplinarna znanja članova mog tima usmerimo ka tome da pomognemo ljudima, da ono što razvijamo u našim laboratorijama bude za benefit naših sugrađana.

Navešću vam par interesantnih stvari u ovoj oblasti na kojima trenutno radimo. Na primer, na bazi tekstila smo razvili senzor koji može iz znoja da detektuje koji lek je neko uzeo i to smo već publikovali u jednom međunarodnom časopisu.

Trenutno od zubnog konca pravimo senzor koji može da detektuje pH vrednost u ustima ili da detektuje rani nastanak paradentopatije.

Razvijamo takođe i senzor sile zagražaja koji se koristi u dentalnoj medicini i to smo ga napravili potpuno od jestivih materijala (kečapa i želatina odnosno sira, fondana i brašna).

Takođe razvijamo senzore na znojnicama, koje koriste teniseri, za utvrđivanje pH vrednosti znoja ili drugih fizioloških parametara koji se mogu utvrditi iz znoja, opet na neinvazivan način. Rutinski vezemo i elektrode od srebra (zahvaljujući modernoj mašini za vez) koje se mogu ugraditi u majice sportista, na primer, za snimanje EKGa ili za određivanje temperature tela.

Šta je projekat SALSETH?

Univerzitet u Novom Sadu, odnosno tim kojim ja rukovodim, koordinira ovim projektom koji finansira Evropska komisija i zajedno sa našim kolegama iz sedam partnerskih institucija razvijamo mikrofluidne čipove koji služe za periodično ispiranje naših zuba i usta odnosno za pravilno održavanje oralne higijene, a samim tim i održavanje sistemskog zdravlja.

Razvijeni prototip mikrofluidnog čipa kojim se upravlja preko mobilnog telefona smo predstavili na Noći istraživača, krajem novembra 2020 godine.

Trenutno razvijamo mikrofluidne čipove u obliku diska odnosno CD-a, koji iz naše pljuvačke mogu da utvrde mnoge biomarkere važne za brzu i neinvazivnu dijagnostiku pojedinih bolesti. Takođe, primenjujemo etarska ulja koja imaju blagotvorno dejstvo za, na primer, sprečavanje upale desni.

Koliko je važno to što naučnici razmenjuju iskustva sa kolegama iz sveta na ovom projektu?

To i jeste specifičnost ovog projekta, to što se istraživački deo odvija kroz razmene istraživača, pa je tako jedan član mog tima trenutno na Univerzitetu Malaja u Maleziji i tamo će boraviti 10 meseci, a kolega sa ovog univerziteta iz Malezije je trenutno kod nas i radi zajedno sa članovima mog tima i međusobno razmenjuju znanja, sarađuju, druže se.

Inspirisan ovom saradnjom, nedavno je naš Univerzitet i našu laboratoriju posetio i šef misije ambasade Malezije.

Ovaj projekat je izuzetno značajan pre svega za naše mlade istraživače jer oni stiču iskustvo rada u vodećim svetskim timovima u oblasti mikrofluidnih čipova i onda ta znanja mogu dalje primenjivati i dodatno razvijati u našoj zemlji. Više informacija o ovom projektu se mogu naći na sajtu projekta www.salsethproject.com, kao i na društvenim mrežama projekta.

Projekat  STRENTEX  je jedan od najvećih po budžetu koji se realizuje na fakultetu?

Tačno, finansiran je od strane Evropske komisije u okviru programa za istraživanje i inovacije Horizon 2020.

U okviru ovog projekta, formirali smo multidisciplinarni i internacionalni tim, sastavljen od četiri istraživača koji imaju titulu doktora nauka i četiri studenta doktorskih studija. Ovaj tim pod mojim liderstvom u naredne dve do tri godine treba da u Novom Sadu formira Centar izvrsnosti u oblasti tekstilne elektronike.

Ideja je ne samo da značajno povećamo našu vidljivost u naučnim krugovima, već da razvijemo proizvode u oblasti pametnog tekstila koji će naći svoje mesto na tržištu.

U okviru ovog projekta smo već razvili senzore za detekciju ispravnosti mleka i monitoring kvaliteta maslinovog ulja, a trenutno razvijamo pametno ćebe za decu, koje može da svira uspavanku, na primer, ili da projektuje zvezde na plafonu dečije sobe.

Šta je potreban i neophodan uslov da bi ovakvi projekti mogli da se realizuju u Srbiji?

Da bi se ovakvi interesantni projekti realizovali u našim institucijama neophodno je da u oštroj konkurenciji sa drugim istraživačkim timovima iz Evrope, napišemo inovativniji i kvalitetniji predlog projekta i da budemo u prvih 10 do 15 procenata najbolje ocenjenih od svih podnetih projektnih aplikacija u okviru nekog otvorenog poziva.

Svaki projekat i bespovratna sredstva koja nisu mala a koja uspemo da donesemo u našu zemlju su ogroman uspeh i u sportskoj terminologiji - ekvivalentan je osvajanju medalja na Olimpijskim igrama ili Evropskim prvenstvima.

A da bi u Evropskoj naučnoj areni pobeđivali neophodno je da naši istraživači steknu veštine pisanja pobedničkih predloga projekata, za bilo koje fondove da apliciraju. I ja često spominjem izreku “Ne treba da budete veliki da bi ste počeli, ali morate početi da jednog dana postanete veliki”, a to znači da mladi ljudi koji su na početku svojih naučnih karijera treba da se okušaju u pisanju predloga projekata. Svaki napisan predlog projekta je već ogromno znanje i iskustvo i dragocen put, a ako još bude uspešan i dobije finansiranje onda će to omogućiti kvantni skok u ličnom razvoju, razvoju tima, institucije, itd.

Da li je Srbija sredina a pre svega obrazovni sistem ustrojen da razvija kritičko promišljanje i "naučnu glad"  i kakve uslove nudi naša zemlja onima koji imaju više talenta i više želje za znanjem?

Ono o čemu mogu ja da govorim su inženjerske discipline, odnosno oblast elektronike i biomedicinskog inženjerstva kojima se bavi moj tim.

U ovoj oblasti kvalitet obrazovanja je na odličnom nivou, zahvaljujući upravo aktuelnim znanjima koje prenosimo našim studentima, koje stičemo u saradnji sa našim kolega iz vodećih evropskih institucija, zahvaljujući savremenoj opremi (vrednoj preko 600.000 evra) koja je nabavljena preko spomenutih međunarodnih projekata, itd.

Potvrda gore navedenog je činjenica da naši studenti nalaze posao u najvećem broju već tokom studija, u kompanijama u ovoj oblasti u Novom Sadu i okolini ili veoma lako dobijaju pozicije za nastavak studija na visokoškolskim institucijama u vodećim evropskim zemljama.

Interesantno je napomenuti da smo na Fakultetu tehničkih nauka 2015. godine formirali Inženjerski kreativni centar u kome studenti razvijaju svoju kreativnost kroz saradnju sa članovima mog tima, gde imaju priliku da pored onoga što uče na predavanjima i vežbama, oni koji ispolje “naučnu glad” se priključuju nama u malim celinama istraživanja na praktičnim projektima koje u tom momentu realizujemo.

Reklo bi se da ste posebno posvećeni edukaciji mlađih kolega?

Ja ću vam preneti samo deo onoga što su student napisali nakon rada u laboratoriji u okviru centra o kome sam govorio:

“Stvarno mi je bila čast i zadovoljstvo raditi u laboratoriji i biće mi to sigurno, jedno od najboljih iskustava u mojoj trenutnoj i budućoj karijeri”, “Radeći u laboratoriji stekao sam mnoga iskustva u oblasti mikrofluidike i upoznao stručne ljude u različitim oblastima”, “Radeći u laboratoriji stekla sam pre svega divne prijatelje i mentore, a takođe i praktična iskustva iz oblasti naučnih istraživanja”.

Za mene je ogromna čast i privilegija da radim posao koji volim i da svoja znanja prenosim mladim, pametnim, generacijama studenata, i da sinergijski utičemo na progresivni razvoj sredine u kojoj živimo i naše zemlje u celini.