Instytut Fizyki

KontaktGrudziądzka 5, 87-100 Toruń
tel.: +48 56 611 3310
fax: +48 56 622 5397
e-mail: ifiz@fizyka.umk.pl

dr hab. Iwona Gorczyńska

Absolwentka fizyki doświadczalnej, specjalność fizyka laserów i elektronika, uzyskała tytuł magistra w 2001 roku. W trakcie studiów doktoranckich prowadziła badania w Zespole Fizyki Medycznej oraz odbyła staż doktorancki w University of Kent at Canterbury w Wielkiej Brytanii w ramach europejskiego projektu Marie Curie Training Site. Po uzyskaniu w 2006 roku na WFAiIS stopnia doktora nauk fizycznych odbyła staż naukowy w Research Laboratory of Electronics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA oraz w New England Eye Center, Tufts Medical Center, Boston, MA, USA. Po powrocie na UMK, w latach 2008–2013, zdobyła grant badawczy Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w programie Lider. W latach 2014-2017 odbyła kolejny staż naukowy w Vision Science and Retinal Imaging laboratory, University of California Davis, Medical Center, Sacramento, CA, USA. Oprócz prowadzenia prac badawczych brała udział w komercjalizacji badań naukowych. W 2005 i 2006 roku była członkiem zespołu, który we współpracy z przedsiębiorstwem Optopol Technology S.A. doprowadził do komercjalizacji urządzenia do diagnostyki okulistycznej, SOCT Copernicus. W latach 2009-2012 uczestniczyła w transferze wiedzy naukowej do przemysłu w ramach współpracy między UMK i Optopol Technology S.A., w programie NCBiR Inicjatywa Technologiczna. W 2011 roku była współzałożycielem pierwszej na UMK spółki spin-off AM2M sp. z o.o. sp. k., która zajmuje się wdrażaniem wiedzy i zdobyczy naukowych do przemysłu.

Jak zajrzeć głęboko w oczy…

…i zbadać ich budowę oraz procesy związane z widzeniem? To pytanie leży u podstaw badań, które rozpoczęłam w czasie studiów doktoranckich na WFAiIS i którymi zajmuję się z niegasnącym zainteresowaniem do dziś. Odpowiedzią na to pytanie, która wyznaczyła kierunek rozwoju moich prac naukowych jest: „wykorzystując koherencyjną tomografię optyczną OCT”. Jest to technika trójwymiarowego obrazowania obiektów częściowo przezroczystych dla światła, która może być wykorzystana do przyżyciowego, bezinwazyjnego obrazowania tkanek biologicznych.

W tomografii OCT nośnikiem informacji o badanym obiekcie jest światło. Jest ono emitowane przez specjalnie zaprojektowane źródła laserowe i formowane w wiązkę, która oświetla badany obiekt. Gdy wiązka propaguje się wewnątrz obiektu, napotyka kolejne warstwy o różnych właściwościach optycznych, które zmieniają pewne cechy światła, np. jego natężenie lub częstość (na skutek rozproszenia lub absorpcji w ośrodku optycznym). Część światła jest rozpraszana na kolejnych warstwach wraca w kierunku detektora niosąc informację o przestrzennej budowie obiektu, oraz zachodzących w nim procesach życiowych. Informację o zależnych od głębokości cechach obiektu uzyskuje się poprzez analizę zarejestrowanego sygnału, dla kolejnych opóźnień, z jakimi światło dociera do detektora z różnych warstw obiektu. Bezpośrednia analiza tych opóźnień nie jest możliwa, gdyż prędkość światła wynosi niemal 300 tysięcy km/s i odległość 1 mm w tkankach biologicznych przebywa ono w czasie ok. 5 ps (1 ps to jedna bilionowa część sekundy). Nie istnieją obecnie detektory na tyle szybkie, aby umożliwiały bezpośredni pomiar tak krótkich odstępów czasu. Zamiast tego stosuje się „sztuczkę” wymyśloną już w XIX w. przez Alberta Michelsona (Noblistę urodzonego w Strzelnie niedaleko Torunia) i znaną fizykom pod nazwą interferometrii światła białego. Polega ona na tym, że wiązkę światła dzieli się na dwie części. Jedna z nich biegnie tylko do zwierciadła i zawraca, natomiast druga część wraca po penetracji badanego obiektu. Obie wracające wiązki są na siebie nakładane w detektorze, co powoduje powstanie tzw. sygnału interferencyjnego w postaci periodycznie oscylującego natężenia światła; takie oscylacje są już łatwe do analizy.

W mojej pracy badawczej skupiam się na opracowywaniu układów obrazowania i metod pomiarowych opartych na idei interferometrii światła białego oraz komputerowej obróbki obrazów, co pozwala na przyżyciowe, bezinwazyjne badanie tkanek dna oka. Metody te pozwalają na badanie zarówno budowy anatomicznej tkanek, jak również na detekcję zmian dynamicznych związanych z czynnością siatkówki, np. przepływu krwi lub zmian właściwości optycznych wywołanych aktywnością tkanek nerwowych. Jak głęboko i jak szczegółowo potrafię zajrzeć w głąb oka? Na tyle, że można zobaczyć wszystkie anatomiczne warstwy siatkówki, a nawet pojedyncze komórki fotoreceptorowe, a także zaobserwować i zmierzyć przepływ krwi w naczyniach włosowatych. Do czego służą te metody w praktyce? Do lepszego zrozumienia budowy i czynności tkanek dna ludzkiego oka i procesów starzenia się jego tkanek, do wczesnego rozpoznawania chorób i charakterystyki ich rozwoju, do opracowywania nowych metod leczenia, do diagnostyki chorób oczu w klinikach okulistycznych i monitorowania postępów leczenia.

Dlaczego postawiłam na WFAiIS UMK? Ponieważ posiada zaawansowane zaplecze badawcze, które umożliwia prowadzenie badań naukowych na poziomie międzynarodowym. Niezwykłe zaangażowanie, kreatywność i entuzjazm kolejnych pokoleń naukowców pracujących na wydziale pozwalają na ciągły rozwój i unowocześnianie laboratoriów badawczych. Umożliwia to realizację ambitnych projektów naukowych, zdobywanie wiedzy wytyczającej zarówno nowe kierunki rozwoju nauki, jak i bezpośrednio wpływającej na rozwój nowoczesnych technologii. Nasze badania wzbudzają zainteresowanie w międzynarodowych środowiskach naukowych, co pozwala na nawiązywanie współpracy z wiodącymi zagranicznymi ośrodkami badawczymi.

Żródło: