„Zisk grantu mi udělal opravdu velkou radost. Jako držitel ERC grantu Consolidator jsem mohl požádat až o tři granty v kategorii Proof of Concept. Tyto možnosti jsem využil a i díky podpoře svého skvělého týmu jsem uspěl ve všech třech. Získaný grant otevírá novou cestu, jak přiblížit naše výsledky z oblasti dvoudimenzionálních grafenových derivátů k praxi,“ uvedl Otyepka.
Podle něj například pandemie covidu-19 ukázala, jak důležité je mít k dispozici metody rychlé detekce. Ty jsou potřebné nejen v medicíně, ale například i pro screening potravin, pitné vody, ovzduší a podobně. „Elektrochemické biosenzory jsou pro tyto účely skvělou platformou, kterou lze využít například pro detekci mikrobů, antibiotik, pesticidů, markerů některých onemocnění či znečisťujících látek ve vodě. Klíčovou součástí biosenzorů jsou elektrody, pro jejichž výrobu jsou vhodné materiály na bázi grafenu, a to díky velkému povrchu a jedinečným elektrochemickým vlastnostem. V získaném projektu GRADERINK využijeme pro tisk elektrod inkoust s naším grafenovým derivátem. V současné době na trhu žádný inkoust s grafenem či podobným uhlíkovým materiálem, který by byl dostatečně citlivý a vhodný pro elektrochemickou detekci různých látek a zároveň kompatibilní s dostupnými technologiemi inkoustového tisku, není,“ objasnil inovační potenciál výzkumu Otyepka.

Technologii lze snadno připravit pro různé typy látek

Úkolem týmu profesora Otyepky bude pomocí grafenového inkoustu vytisknout senzor s navázanou biomolekulou, jež na sebe hledanou látku naváže. Vědci z CATRIN si již v minulosti ověřili, že pomocí takzvané klikací chemie je možné biomolekuly jednoduše připojit ke grafenovému skeletu. „Můžeme tak cíleně připravit grafenové deriváty, citlivé na různé typy analytů, a z nich vyrobíme inkoust. Výměnou inkoustu můžeme rovnou připravit elektrochemické senzory pro různé typy analytů. Právě tuto všestrannost považuji za jeden z největších přínosů projektu. Druhým důležitým faktem je to, že inkoust bude vhodný i pro využití ve stávajících zařízeních materiálového tisku. Inkoustový tisk zkrátí samotnou přípravu biosenzoru a zvýší jeho reprodukovatelnost,“ doplnil vědec.

V příštích 18 měsících bude úkolem vědců ověřit technologii v laboratorním měřítku. „Předpokládáme, že budeme připravovat řádově stovky mililitrů inkoustu. Dalším krokem pak bude přenos do praxe. Už nyní jednáme s několika partnery, kteří mají o komercializaci technologie velký zájem,“ uzavřel Otyepka.
Cílem výzvy Proof of Concept je podpořit úspěšné řešitele grantů ERC v nejranější fázi komercializace výstupů jejich výzkumných aktivit. Program je otevřen pouze výzkumným pracovníkům, kteří jsou nebo byli v minulosti Evropskou výzkumnou radou financováni. Olomoucký vědec získal v roce 2020 pro Českou republiku vůbec první ERC PoC, jehož cílem bylo připravit a otestovat jeden z grafenových derivátů pro ukládání energie v superkondenzátorech. Díky druhému PoC grantu z roku 2022 se výzkumníci CATRIN věnují využití sírou dopovaného grafenu v lithium-sirných bateriích. Projekt GRADERINK s dotací 150 000 eur je třetím v pořadí a stejně jako předchozí granty staví na znalostech týmu v oblasti takzvané 2D chemie. Právě toto téma, tedy pochopení chemických pravidel dvojrozměrného světa ultratenkých uhlíkových nanomateriálů, bylo předmětem prvního ERC grantu Michala Otyepky, který v kategorii Consolidator získal v roce 2016.