Linkovi

Od studija elektrotehnike do futurističkih biomedicinskih istraživanja u Norveškoj


Mladen Veletić
Mladen Veletić

Banjalučanin Mladen Veletić je istraživač na Odjelu za elektroničke sisteme pri Norveškom univerzitetu za nauku i tehnologiju (NTNU) u Trondheimu te pri Univerzitetskoj bolnici u Oslu.

Mladen Veletić je rođen u Sarajevu, a školovao u Banjaluci gdje je završio osnovne i postdiplomske studije na Elektrotehničkom fakultetu, a doktorirao je u Norveškoj.

Specijalizovao se za razvoj futurističkih koncepata koji povezuju elektroniku i biomedicinu, fokusirajući se na korišćenje električnih signala za razumijevanje načina na koje ćelije i živi sistemi komuniciraju.

Činjenicu da je doktorirao s 29 godina ne smatra neobičnom, i naglašava kako je upravo to dob kada se u zemljama u Evropi obično doktorira.

„Ja sam u Banjaluci biran u zvanje, uža naučna oblast Telekomunikacije i držao sam fundamentalne predmete na katedri u Banjaluci, sve je manje studenata na nekim smjerovi, naročito na master studijama i onda fakulteti imaju tendenciju ukidanja predmeta na kojima je malo studenata“, kazao je dr. Veletić.

Od telekomunikacija je došao do rada na prijelomnim konceptima istraživanja komunikacije u živim sistemima.

Inovativni koncepti u biomedicini i elektronici

U Norveškoj se počeo baviti primjenom teorija iz oblasti elektrotehnike i komunikacija na žive sisteme – ćelije - i postao istraživač u jednoj prilično nekonvencionalnoj transdisciplinarnoj oblasti istraživanja.

„Kada smo stvarali digitalne komunikacione sisteme, mi smo kao ljudi, čovječanstvo, shvatili kako funkcionišu neke stvari. Shvatili smo naučne principe koji stoje iza tih pojava i stvorili smo tehnologiju koja će dati svrhu prenosu elektromagnetskih talasa. Tako smo stvorili 1G, 2G, 3G sisteme i tako ćemo stvoriti naprednije sisteme. Ali i naše tijelo funkcioniše na sličan način“, istakao je Veletić.

Ćelije imaju način kako da komuniciraju jedna s drugom, a jedan dio te komunikacije, posebno u nervnom sistemu i srcu, zasniva se na električnom signalu, koji se stvara zahvaljujući razlikama u količini elektriciteta između dijelova ćelija te ćelija i prostora oko knjih.

„Mi smo skup ćelija koje međusobno komuniciraju, razmjenjuju signale, imamo mozak koji radi pomoću elektrohemijskih signala. Sve stvari o kojima mi mislimo ili ih radimo se dešavaju putem tih signala. I dalje se trudimo da shvatimo kako mozak funkcioniše, znamo mnogo, ali ne sve i ne koliko možemo shvatiti. Ne možemo riješiti problem nekih bolesti kao što su Parkinsonova bolest ili Alzheimerova bolest. Ali ono što znamo je da je suština svakog procesa ili bolesti interakcija među ćelijama, ne samo neurona, nego svih drugih ćelija“, objasnio je Veletić.

Druge ćelije, koje nisu neuroni ili ćelije srca, ne generišu električne signale, ali stvaraju molekule, poput signalnih molekula, neurotransmitera i hormona.

„Mi pokušavamo da shvatimo kako sve to funkcioniše na nekom bazičnom nivou. Naša pretpostavka je da kada nastane neki problem u komunikaciji ćelija, bilo tih elektrohemijskih signala, bilo molekularnih, dolazi do nekih bolesti. Pitamo se da li mi možemo da iskoristimo principe konvencionalnih sistema kao telefoni, da li možemo razviti neke teorije prenosa podataka i ono što smo aplicirali na elektronske uređaje da apliciramo na biološke sisteme, odnosno ćelije“, objasnio je.

Prema njegovim riječima, do sada su naučnici uglavnom primijenjivali znanje bioloških sistema na elektronske, ali sada se radi i obrnuto – primjena pojava i pretpostavki koje se odnose na elektronske sisteme u živim sistemima.

Kako istraživanje komunikacije u tijelu može pomoći u borbi protiv bolesti

Upravo kod Parkinsonove i Alzheimerove bolesti ova komunikacija među ćelijama nije optimizirana, ona je narušena u odnosu na prirodno stanje i možda bi bolje poznavanje komunikacije između ćelija moglo doprinijeti nalaženju tretmana za ove bolesti.

„Teorija informacija, kakvu ju je postavio Claude E. Shannon, služi kako bi se kvantifikovala informacija i prenos informacija. Postavlja se pitanje da li mi možemo kvantifikovati molekularnu informaciju i šta nam tako kvantifikovana informacija govori – da li se ona može iskoristiti kao neki biomarker bolesti, da li se može optimizovati komunikacija između ćelija, ako je ona nekom bolešću narušena. Mi želimo vidjeti da li možemo prepoznati tu promjenu u komunikaciji i vratiti stvari na početno, fiziološki ispravno stanje“.

Unaprjeđenje implantata sa senzorima u cilju detekcije zdravstvenih problema

Mladen radi i na razvoju implantata koji mogu signalizirati neki problem te unapređenju ovih uređaja. Naime, implanti koji integrišu senzore već postoje, ali postoje različiti izazovi i problemi u njihovoj realizaciji.

„Neki od tih izazova su prenos velike količine podataka iz tijela. Treba eksportovati tu količinu podataka na vrijeme u vanjsku sredinu kako bi se moglo reagovati na vrijeme, ako postoji problem“, kazao je Veletić, dodavši kako takvi sistemi pomažu u detekciji infekcije, erozije implantata ili njegovog krzanja.

Naučna fantastika ili stvarnost: povezivanje ćelije na internet

Još jedno interesantno područje kojim se bavi jeste internet stvari (IoT), ali kao internet nano-stvari, posebno bio-nanostvari, odnosno ćelije.

„Ako mi budemo mogli da povežemo sve ovo, internet bio-nanostvari i biosensing, ako budemo mogli ostvariti sučelje - interface s ćelijom, kreirati određen cloud, a minijaturizacija to omogućava, ako realizujemo internet bio-nanostvari, onda ćemo biti u stanju da konektujemo ćeliju na internet“.

Mnogima ovakve stvari izgledaju kao naučna fantastika i nedostižne, ali za ova istraživanja postoji interesovanja investitora i institucija.

„Ovi projekti koje radimo su u principu još uvijek teoretski i prilično futuristički, a dobijamo funding od Istraživačkog odbora Norveške i Evropske komisije za neka prelomna istraživanja jer takvi, groundbreaking koncepti i imaju veću vjerovatnoću da dobiju finansiranje. Mora biti iskorišten transdisciplinarni pristup kako bi smo dobili sredstva. Sve se vrti oko toga da nešto što ima visok rizik, donosi i visok napredak i dobit“, zaključuje dr. Mladen Veletić.

  • 16x9 Image

    Jelena Kalinić

    Biolog, dopisnik Glasa Amerike za nauku, i dobitnica EurekaAlert (AAAS) Felowship 2020. za naučne novinare. Vodi blog Quantum of Science od 2015.

XS
SM
MD
LG