Horváth Róbert mta.hu

Kutatási téma

Biológiai rendszerek jelölésmentes vizsgálata, bionanoszenzorika

A bioszenzorok olyan érzékelők, amelyek képesek valamilyen biológiai komponens, például fehérje, vírus vagy baktérium koncentrációját nagy pontossággal mérni. Ilyen eszköz például a vércukormérő berendezés. Hasonló elven a rákra jellemző molekulák, az úgynevezett biomarkerek is kimutathatók, ám mivel ezek sokkal kisebb koncentrációban találhatók meg a vérben, az új berendezésekhez érzékenyebb szenzorokra is szükség van. Horváth Róbert az igen nagy érzékenységet elérő, optikai elven működő szenzorok fejlesztésével foglalkozik.

Befogadó intézmény

MTA Természettudományi Kutatóközpont, Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézet

A kutatócsoport működési időszaka

2012–2017.

A kutatócsoport tagjai

Kurunczi Zoltán kémikus, Hámori Zoltán optikus, Szabó Bálint biofizikus, Péter Beatrix biomérnök

Interjú a kutatóval

Az interjú 2012. december 27-én jelent meg az mta.hu-n.

Az orvosi diagnosztikát alapjaiban megváltoztató bioszenzorok fejlesztésének lehetőségeit tanulmányozza a Lendület program egyik kiválósága, Horváth Róbert. A biofizikus az MTA Természettudományi Kutatóközpontjában munkatársaival nagy érzékenységű optikai szenzorokat vizsgál, amelyek a daganatos betegségek gyors felismeréséhez is hozzásegíthetnek.

"A hagyományos bioszenzorok valamilyen biológiai komponens – fehérje, vírus vagy baktérium – koncentrációját képesek nagy pontossággal mérni. Ilyen bioszenzor például a rendkívül széles körben elterjedt vércukorszintmérő berendezés, amely több millió cukorbeteg életét könnyíti meg világszerte. Ma már kisméretű kézi műszerrel, egyetlen cseppből megállapítható a vér glükóztartalma, és ugyanilyen elven működő eszközök lehetnek alkalmazhatók rákos betegségek kimutatására is. Mivel azonban a rákra jellemző molekulák, az úgynevezett biomarkerek a glükóznál több milliószor vagy akár milliárdszor kisebb mennyiségben találhatóak meg az emberi vérben, az új készülékekhez sokkal érzékenyebb szenzorokra van szükség" – mondta az mta.hu-nak Horváth Róbert, aki a Lendület program támogatásával ilyen eszközök fejlesztésén dolgozik.

A kutató érdeklődése dániai ösztöndíja idején fordult a tudományterület felé. A részvételével ott kifejlesztett szenzor nemcsak a baktériumokat mutatta ki nagy pontossággal, hanem az élő sejtekben zajló változásokat is nyomon követte előzetes preparálás vagy jelölés nélkül. A biofizikus később Angliában az őssejtek differenciálódását tanulmányozta, jelenleg pedig az MTA Természettudományi Kutatóközpont Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetében működő kutatócsoportjával az igen nagy érzékenységet elérő optikai szenzorokat vizsgálja.

"A mai kutatások egyik izgalmas iránya az úgynevezett »Lab on Chip« technológia. Ez azt jelenti, hogy a minta – például a vér – előszűrését, az egyes komponensek jelenlétét, illetve arányaik meghatározását egy kisméretű, akár mobiltelefonba beépíthető chip végzi. Az utóbbi években a fényforrások, a detektorok, a mikrofluidikai elemek miniatürizálása ugrásszerű fejlődésen ment keresztül, ami az orvosi diagnosztikát forradalmasító analitikai eszközök megjelenéséhez vezethet" – tekintette át szakterülete újdonságait Horváth Róbert. A lendületes kutatócsoport által fejlesztett szenzorok akár az élő sejt belsejében zajló dinamikus változások megfigyelésére is alkalmasak. Ezek az eszközök a biológiai és orvosi felfedező, valamint célzott kutatásokban egyaránt alkalmazhatók.

Horváth Róbert több évet töltött Dániában és Angliában, de a hazatérés mellett döntött: "Dániában ideális körülmények fogadtak, a kutatás feltételei is kiválóak voltak. A dánok és általában véve a skandináv emberek becsületessége, munkához való pozitív hozzáállása példaértékű lett számomra. Mivel feleségem is fizikus, nem okozott volna nehézséget a letelepedés. Azonban minden fiatalnak tisztán kell látnia, hogy hosszú távon a beilleszkedés egy idegen országban nem könnyű feladat. Ez számunkra főképp a kislányunk megszületése után lett egyre világosabb, és egyértelművé vált, hogy véglegesen nem lenne könnyű Magyarországon kívül élnünk."

A biofizikus a Lendület programot nagy lehetőségnek látja, amely katalizátorként hathat az egész magyar tudományra. Véleménye szerint a csoportos kutatások a jövőben mindinkább előtérbe kerülnek, különösen az általa is képviselt multidiszciplináris területeken. A kutatócsoport vezetőjeként egyik legfontosabb feladatának azt tartja, hogy különböző tudományágakban járatos munkatársai – Kurunczi Sándor kémikus, Hámori Zoltán optikus, Szabó Bálint biofizikus és Péter Beatrix biomérnök, valamint a tizenkét, különböző egyetemeken tanuló diák és PhD-hallgató – jól működő, egymást segítő dinamikus közösséggé kovácsolódjanak össze. A csoport emellett együttműködést keres több egyetem orvosaival, biológusaival, vegyészeivel. "Próbálok tanulni az idősebb kollégáktól, akik szakmailag már bizonyítottak, és emberként is példát mutatnak. Reményeim szerint a velünk együtt dolgozó diákokból többen is kutatókká válnak, és hosszabb-rövidebb külföldi kutatómunka után visszatérve, erősítik majd a csapatunkat. Olyan tudományos hátteret szeretnénk teremteni, amely nemzetközi szinten is kiemelkedő lehetőséget biztosít a fiatalabbak számára" – összegezte terveit a kutató.