Autoreferat - Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach · spektrometria masowa czy metody...

Załącznik nr 2

„Zastosowanie metod obrazowych do analizy stałej postaci leku

oraz do biometrycznej oceny skóry w monitorowaniu działania

preparatów stosowanych miejscowo”

Autoreferat

Sławomir Wilczyński

Katedra i Zakład Podstawowych Nauk Biomedycznych

Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej

w Sosnowcu

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach

Sosnowiec 2016

3

Spis treści

1. INFORMACJE PODSTAWOWE ......................................................................................................................... 4

1.1. Imię i nazwisko ................................................................................................................................................ 4

1.2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe - z podaniem nazwy, miejsca i roku ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej ...................................................................................................................................... 4

1.3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych ....................................................... 5

1.4. Osiągnięcie stanowiące podstawę habilitacji .................................................................................................. 5

2. OSIĄGNIĘCIE NAUKOWE STANOWIĄCE PODSTAWĘ HABILITACJI ................................................................ 6

2.1. Wykaz publikacji stanowiących podstawę habilitacji ...................................................................................... 6

2.2. Omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników ..................................................................... 8

2.2.1. Stan wiedzy dotyczący zastosowań metod obrazowych w analizie postaci leku i w ocenie skóry ........ 8

2.2.2. Omówienie wyników badań ................................................................................................................ 10

2.2.3. Podsumowanie .................................................................................................................................... 20

2.3. Wnioski ......................................................................................................................................................... 20

3. OMÓWIENIE POZOSTAŁYCH OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH .............................................................................. 24

3.1. Dorobek naukowy w liczbach ........................................................................................................................ 24

3.2. Omówienie działalności naukowej oraz wykaz publikacji z listy A przed uzyskaniem stopnia doktora ........ 24

3.3. Omówienie działalności naukowej oraz wykaz publikacji z listy A po uzyskaniu stopnia doktora ................ 25

3.4. Udział w konferencjach i sympozjach ........................................................................................................... 27

3.5. Odbyte kursy i szkolenia................................................................................................................................ 28

3.6. Nagrody i wyróżnienia .................................................................................................................................. 29

3.7. Współpraca z jednostkami naukowymi i firmami/przemysłem .................................................................... 30

3.8. Kierowanie międzynarodowymi i krajowymi projektami badawczymi oraz udział w takich projektach ...... 32

3.9. Staże naukowe .............................................................................................................................................. 33

3.10. Recenzje prac dla czasopism z listy A ............................................................................................................ 34

3.11. Patenty i wnioski patentowe ......................................................................................................................... 34

3.12. Prezentacje na zaproszenia instytucji naukowych i firm ............................................................................... 34

3.13. Członkostwo w towarzystwach naukowych .................................................................................................. 35

3.14. Popularyzacja nauki ...................................................................................................................................... 35

4. DZIAŁALNOŚĆ DYDAKTYCZNA I ORGANIZACYJNA ....................................................................................... 36

4.1. Prowadzenie zajęć dydaktycznych ................................................................................................................ 36

4.2. Opieka nad pracami naukowymi studentów ................................................................................................ 36

4.3. Promotor pomocniczy w przewodach doktorskich ....................................................................................... 37

4.4. Promotorstwo i opieka nad pracami magisterskimi i licencjackimi .............................................................. 37

4.5. Działalność organizacyjna ............................................................................................................................. 37

5. KOLEGIA REDAKCYJNE CZASOPISM NAUKOWYCH I BRANŻOWYCH ........................................................... 38

6. WYKONANE EKSPERTYZY LUB INNE OPRACOWANIA NA ZAMÓWNIENIE .................................................. 39

7. KIERUNKOWY ROZWÓJ ZAWODOWY W ZAWODZIE FARMACEUTY ........................................................... 40

4

1. INFORMACJE PODSTAWOWE

1.1. Imię i nazwisko

Sławomir Jan Wilczyński

1.2. Posiadane dyplomy, stopnie naukowe - z podaniem nazwy, miejsca i roku

ich uzyskania oraz tytułu rozprawy doktorskiej

2003, magister farmacji praca magisterska pt. „Ekspresja genu BCL-2 i jego

izoform w zapaleniu Hashimoto”, promotor: prof. zw.

dr hab. Tadeusz Wilczok, Wydział Farmaceutyczny

z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu,

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach.

2005, licencjat kosmetologii praca licencjacka pt. „Centra paramagnetyczne

w melaninie Cladosporium cladosporioides”, promotor:

dr hab. Barbara Pilawa, Wydział Farmaceutyczny

z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu,

Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach.

2008, doktor nauk farmaceutycznych rozprawa doktorska pt. „Właściwości wolnych

rodników w wybranych gamma napromieniowanych

antybiotykach”, promotor: prof. dr hab. Barbara

Pilawa, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem

Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu, Śląski

Uniwersytet Medyczny w Katowicach; recenzenci: prof.

dr hab. n. farm. Edmund Grześkowiak – Uniwersytet

Medyczny w Poznaniu, dr hab. n. farm. Włodzimierz

Bialik – Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach.

2015, specjalizacja-farmacja apteczna specjalizacja pod kierunkiem dr hab. Ewy Chodurek,

Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny

Laboratoryjnej w Sosnowcu, Śląski Uniwersytet

Medyczny w Katowicach.

5

1.3. Informacje o dotychczasowym zatrudnieniu w jednostkach naukowych

01.10.2005 - 30.09.2006 asystent, Katedra i Zakład Biofizyki, Wydział Farmaceutyczny

z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu (WFzOML), Śląski

Uniwersytet Medyczny w Katowicach (SUM)

01.10.2006 - 30.09.2009 wykładowca, Katedra i Zakład Biofizyki, WFzOML, SUM

01.10.2009 - 30.09.2012 asystent, Katedra i Zakład Biofizyki, WFzOML, SUM

02.11.2012 - 16.02.2014 adiunkt, Katedra i Zakład Biofizyki, WFzOML, SUM

17.02.2014 - nadal adiunkt, Katedra i Zakład Podstawowych Nauk Biomedycznych,

WFzOML, SUM

01.10.2006 – nadal adiunkt, Wydział Medyczny, Górnośląska Wyższa Szkoła Handlowa

w Katowicach

1.4. Osiągnięcie stanowiące podstawę habilitacji

- wynikające z art. 16, ust. 2 ustawy z dnia 14 marca 2003 r. o stopniach naukowych i tytule

naukowym oraz o stopniach i tytule w zakresie sztuki (dz. u. nr 65, poz. 595, z późn. zm.)

„Zastosowanie metod obrazowych do analizy stałej postaci leku

oraz do biometrycznej oceny skóry w monitorowaniu działania

preparatów stosowanych miejscowo”

6

2. OSIĄGNIĘCIE NAUKOWE STANOWIĄCE PODSTAWĘ HABILITACJI

2.1. Wykaz publikacji stanowiących podstawę habilitacji

Osiągnięcie będące podstawą do wnioskowania o stopień naukowy doktora habilitowanego

obejmuje cykl 8 publikacji o sumarycznym wskaźniku Impact Factor = 21,062; liczba punktów

MNiSW = 240.

A-1. Wilczyński S, Koprowski R, Duda P, Banyś A, Błońska-Fajfrowska B. Microtomographic

studies of subdivision of modified-release tablets. Int J Pharm 2016; 511: 899-912. Impact Factor: 3,994 MNiSW: 35 pkt

Mój udział w pracy dotyczył koncepcji, przygotowania protokołu badań, zaproponowania

techniki badania, udziału w wykonaniu badań, udziału w opracowaniu algorytmu, udziału

w analizie i interpretacji wyników, zebrania i analizy piśmiennictwa, przygotowania

manuskryptu. Wkład własny oceniam na 80%.

A-2. Wilczyński S, Koprowski R, Błońska-Fajfrowska B. Directional reflectance analysis for

identifying counterfeit drugs: Preliminary study. J Pharm Biomed Anal 2016; 124: 341-

346. Impact Factor: 3,169 MNiSW: 35 pkt

Mój udział w pracy obejmował zaproponowanie koncepcji, opracowanie protokołu badań,

zaproponowanie techniki badania oraz uzyskanie dostępu do stosownej aparatury, wykonanie

pomiarów, udział w analizie i interpretacji wyników, zebranie i analizę piśmiennictwa,

przygotowanie manuskryptu. Wkład własny oceniam na 80%.

A-3. Wilczyński S. The use of dynamic thermal analysis to distinguish between genuine and

counterfeit drugs. Int J Pharm 2015; 490 (1-2): 16-21. Impact Factor: 3,994 MNiSW: 35 pkt

Mój udział w pracy obejmował koncepcję, opracowanie metodyki badania, wykonanie

wszystkich eksperymentów, analizę i interpretację otrzymanych wyników, zebranie i analizę

piśmiennictwa oraz przygotowanie manuskryptu. Wkład własny wynosił 100%.

A-4. Wilczyński S, Koprowski R, Marmion M, Duda P, Błońska-Fajfrowska B. The use of

hyperspectral imaging in the VNIR (400-1000 nm) and SWIR range (1000-2500 nm) for

detecting counterfeit drugs with identical API composition. Talanta 2016; 160: 1-8. Impact Factor: 4,035 MNiSW: 40 pkt

Mój udział w pracy polegał na zaproponowaniu koncepcji, opracowaniu protokołu badań,

zaproponowaniu technik badawczych, współwykonaniu serii eksperymentów, udziale

w opracowaniu algorytmu, udziale w analizie i interpretacji wyników, zebraniu i analizie

piśmiennictwa oraz przygotowaniu manuskryptu. Wkład własny oceniam na 80%.

7

A-5. Koprowski R, Wilczyński S, Wróbel Z, Błońska-Fajfrowska B. Dynamic thermal imaging

analysis in the effectiveness evaluation of warming and cooling formulations. Comput

Biol Med 2014; 54C: 129-136. Impact Factor: 1,240 MNiSW: 25 pkt

Mój udział w pracy obejmował zaproponowanie koncepcji badań, wykonanie eksperymentu,

udział w opracowaniu algorytmu, udział w analizie i interpretacji wyników, zebranie i analizę

piśmiennictwa, przygotowanie manuskryptu. Wkład własny biomedycznej części publikacji

oceniam na 75%.

A-6. Wilczyński S, Koprowski R, Deda A, Janiczek M, Kuleczka N, Błońska-Fajfrowska B.

Thermographic mapping of the skin surface in biometric evaluation of cellulite

treatment effectiveness. Skin Res Technol 2016, Jun 5. doi: 10.1111/srt.12301.

Impact Factor: 1,776 MNiSW: 20 pkt

Mój wkład w pracę obejmował zaproponowanie koncepcji badań, udział w przygotowaniu

protokołu badań, wykonanie pomiarów, udział w opracowaniu algorytmu, udział w analizie

i interpretacji wyników, zebranie i analizę piśmiennictwa, przygotowanie manuskryptu. Wkład

własny oceniam na 80%.

A-7. Koprowski R, Wilczyński S, Wróbel Z, Kasperczyk S, Błońska-Fajfrowska B. Automatic

method for the dermatological diagnosis of selected hand skin features in

hyperspectral imaging. Biomed Eng Online 2014; 13 [47]: 1-15. Impact Factor: 1,427 MNiSW: 25 pkt

Mój udział w pracy polegał na zaproponowaniu koncepcji, opracowaniu protokołu badań,

zaproponowaniu techniki badania oraz uzyskanie dostępu do stosownej aparatury, wykonaniu

pomiarów, udziale w opracowaniu algorytmu, udziale w analizie i interpretacji wyników,

zebraniu i analizie piśmiennictwa, przygotowaniu manuskryptu. Wkład własny biomedycznej

części publikacji oceniam na 65%.

A-8. Koprowski R, Wilczyński S, Wróbel Z, Błońska-Fajfrowska B. Calibration and

segmentation of skin areas in hyperspectral imaging for the needs of dermatology.

Biomed Eng Online 2014; 13 [113]: 1-29. Impact Factor: 1,427 MNiSW: 25 pkt

Mój udział w pracy tyczył zaproponowania koncepcji, opracowania protokołu badań,

zaproponowania techniki badania oraz uzyskanie dostępu do stosownej aparatury, wykonania

pomiarów, udziału w opracowaniu algorytmu, udziału w analizie. Wkład własny biomedycznej

części publikacji oceniam na 75%.

8

2.2. Omówienie celu naukowego ww. prac i osiągniętych wyników

2.2.1. Stan wiedzy dotyczący zastosowań metod obrazowych w analizie postaci leku

i w ocenie skóry

Dynamiczny rozwój metod obrazowych w ostatniej dekadzie powoduje, że są one coraz

częściej wykorzystywane w analizie postaci leku [1]. Pierwszą techniką obrazową stosowaną do

analizy postaci leku było obrazowanie rentgenowskie [2]. Główną wadą tej metody była początkowo

niska rozdzielczość oraz uzyskanie obrazu w postaci analogowej, co w przypadku stosunkowo małych

obiektów, jak postać leku lub jego mikrostruktura, uniemożliwiało pozyskanie danych ilościowych.

Wraz z rozwojem fotoniki, zwłaszcza matryc detektorowych czy włókien optycznych, metody

obrazowe, zwłaszcza spektroskopowe, znajdowały coraz większe zastosowanie w analizie postaci

leku [3,4].

Klasycznie stosowane metody analizy chemicznej, jak chromatografia cieczowa,

spektrometria masowa czy metody spektroskopowe, dostarczają informacji dotyczących składu

ilościowego i jakościowego leku, jednak w odniesieniu do całej jego postaci, np. tabletki [4].

Zastosowanie metod obrazowych pozwala na badanie ilościowe postaci leku, w tym analizę

dystrybucji substancji czynnej (active pharmaceutical ingredient, API) i substancji pomocniczych

w odniesieniu do powierzchni i/lub objętości postaci leku. Rozmieszczenie API i substancji

pomocniczych w postaci leku jest krytycznym parametrem decydującym o jego skuteczności

i bezpieczeństwie [4].

Rozwój nieinwazyjnych metod obrazowych w analizie postaci leku jest jednocześnie

stymulowany przez instytucje i organy odpowiedzialne za nadzór nad jakością leku, m.in. Europejską

Agencję Leków (European Medicines Agency, EMA) oraz Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków

(Food and Drug Administration, FDA). EMA proponuje koncepcję Quality by Design (QbD)

wprowadzoną przez Międzynarodową Konferencję ds. Harmonizacji (International Conference on

Harmonization, ICH), która ma gwarantować najwyższą jakość leku przez dogłębne zrozumienie

wszelkich aspektów wytwarzania produktów leczniczych [5]. Z kolei FDA proponuje koncepcję

technologii analizy procesu (process analytical technology, PAT) [6], gdzie interpretacja dobrej

praktyki wytwarzania (good manufacturing practice, GMP) zorientowana jest na zapewnienie jakości

produktów w oparciu o szeroko pojętą analizę ryzyka, której celem jest identyfikacja tych elementów

systemów wytwarzania, które mogą istotnie wpływać na jakość produkowanego leku [5,6]. Oba te

dokumenty preferują metody analizy postaci leku, które gwarantują nadzór nad ostatecznym

produktem i procesami produkcyjnymi z wykorzystaniem nieniszczących, szybkich i precyzyjnych

technik analitycznych, pozwalających na identyfikację parametrów leku w przestrzeni dwu- lub

trójwymiarowej [4].

Wśród metod, które pozwalają na dwuwymiarową analizę postaci leku należy wymienić:

obrazowanie optyczne, w tym obrazowanie w świetle widzialnym i podczerwonym (termografia),

oraz metody spektroskopii wibracyjnej, w tym spektroskopię w podczerwieni i spektroskopię

Ramana. Na analizę postaci leku w przestrzeni trójwymiarowej, umożliwiającej wizualizację struktury

wewnętrznej obiektu, pozwalają metody tomograficzne, w tym mikrotomografia komputerowa

(computed microtomography, CT), magnetyczny rezonans jądrowy (magnetic resonsnce imaging,

MRI), niektóre odmiany spektroskopii masowej, takie jak desorpcja laserowa z udziałem matrycy

(matrix assisted laser desorption ionisation, MALDI) czy jonizacja przez elektrorozpylanie (desorption

9

electrospray ionization, ESI), oraz optyczna tomografia koherentna (optical coherence tomography,

OCT) i obrazowanie tetrahercowe (terahertz imaging). W powyższym wykazie nie uwzględniono

metod wymagających dużej infrastruktury zewnętrznej, takich jak techniki synchrotronowe.

Pomimo, że techniki obrazowe dzięki szybkiemu rozwojowi fotoniki stanowią coraz ciekawszą

alternatywę dla klasycznych metod analizy chemicznej to posiadają również szereg wad. Głównym

mankamentem jest możliwość ich zastosowania tylko do analizy stałej postaci leku. Należy jednak

zauważyć, że stała postać leku jest najpopularniejszą metodą podawania leku, a jednocześnie

podlega dynamicznemu rozwojowi, zwłaszcza w kierunku nowoczesnych postaci leku

o zmodyfikowanym uwalnianiu. Zastosowanie zaawansowanych metod obrazowania do analizy

nowoczesnych, stałych postaci leku pozwala na identyfikację kluczowych parametrów mikrostruktury

tabletki. Dzięki temu możliwe jest nie tyko określenie homogenności rozmieszczenia API w strukturze

tabletki, ale również symulowanie parametrów farmakokinetycznych części tabletki powstałych po jej

podzieleniu oraz optymalizacja procesów technologicznych wytwarzania tabletek, tak aby

minimalizować ryzyko niehomogenności dystrybucji API.

Z uwagi na fakt, że wymienione techniki obrazowe w analizie postaci leku generują dane

w przestrzeni wielowymiarowej (dwu- lub trójwymiarowej) to mogą one znaleźć zastosowanie do

wielomodalnej (rozumianej jako wielokontekstowej) analizy różnicowej. Fakt ten może być

wykorzystany w badaniach dotyczących identyfikacji leków sfałszowanych. W oparciu o metody

obrazowe i analizę sygnałów, w publikacjach stanowiących podstawę niniejszego wniosku proponuje

się metody identyfikacji leków sfałszowanych, które do tej pory nie były nigdy stosowane. Ponadto

dzięki zastosowaniu technik obrazowania hiperspektralnego możliwa jest identyfikacja leków

fałszywych będących dokładnymi kopiami leków oryginalnych.

Posługując się szerokim wachlarzem nieinwazyjnych technik obrazowych, które pozwalają na

identyfikowanie parametrów morfometrycznych i spektroskopowych stałych postaci leku, w toku

prowadzonych badań podjęto również próbę wykorzystania tych metod do oceny wpływu leku na

organizm. Z uwagi na fakt, że zastosowane metody obrazowe (obrazowanie w świetle widzialnym,

obrazowanie hiperspektralne, termografia) pozwalają na analizę tylko powierzchni obiektu do

głębokości maksymalnie kilkuset mikronów to badania dotyczące wpływu API na tkanki prowadzono

jedynie w odniesieniu do skóry. Stosując metody akwizycji, a następnie przetwarzania danych

obrazowych podjęto próbę analizy potencjalnego oddziaływania farmakoterapii miejscowej na skórę.

Zaproponowano zastosowanie termografii w oddziaływaniu preparatów stosowanych miejscowo na

skórę, oraz nowe metody dotyczące analizy parametrów skóry mogących mieć znaczenie dla

monitorowania farmakoterapii czy też oceny działania preparatów kosmetycznych.

Należy w tym miejscu podkreślić, że znakomita większość badań znanych z literatury,

dotyczących oceny wpływu preparatów aplikowanych miejscowo na tkanki, opiera się jedynie na

danych jakościowych lub półilościowych. W związku z powyższym ich przydatność w ocenie

skuteczności leku, postępu leczenia lub identyfikacji działań niepożądanych jest ograniczona.

Nie są znane z literatury żadne badania, które pozwalają na ilościową ocenę pól temperatur

czy ich stopnia jednorodności w przebiegu leczenia lipodystrofii gynoidalnej lub innych zaburzeń

skóry lub tkanki podskórnej. Wśród dość licznego piśmiennictwa związanego z zastosowaniem

termowizji w medycynie dominują oceny jakościowe i półilościowe [7], a niewiele pozycji przedstawia

pomiary ilościowe [8].

10

W prowadzonych badaniach akwizycja danych obrazowych została wsparta metodami analizy

i przetwarzania obrazów co pozwoliło na ich analizę ilościową. Tym samym wyniki tych prac mogą

zostać wykorzystane do liściowej analizy wpływu preparatów stosowanych miejscowo na tkanki.

Z uwagi na fakt, że prowadzone badania dotyczą m.in. ilościowej identyfikacji chromoforów skóry

(hemoglobina, melanina) to mogą również służyć ocenie wpływu substancji stosowanych ogólnie, ale

manifestujących się działaniem w obrębie skóry (np. powstawaniem zmian hiper- i/lub

hipopigentacyjnych (melanina) lub rumieniem (hemoglobina).

Intensywność rumienia (stężenie i rozmieszczenie hemoglobiny) jest szczególnie istotna

w monitorowaniu działania leków stosowanych miejscowo. W ten sposób mierzy się m.in. działanie

glikokortykosteroidów, gdzie miarą siły ich działania jest intensywność wazokonstrykcji naczyń splotu

brodawkowego skóry i „zblednięcie” skóry [9]. Pomiary takie prowadzone są na podstawie skali

wizualnej [10]. Zaproponowane nowe metody ilościowego pomiaru chromoforów skóry mogą pomóc

m.in. w redefinicji i ilościowym porównaniu siły działania glikokortykosteroidów biorąc pod uwagę

aktywność wewnętrzną API, podłoże, zastosowane promotory przenikania, lokalizację anatomiczną

aplikacji czy grubość warstwy rogowej naskórka w miejscu aplikacji preparatu.

Zakres zaproponowanych rozwiązań naukowych

Biorąc pod uwagę aktualny stan wiedzy, przedstawione przeze mnie wyniki badań naukowych,

w obrębie których zaproponowałem nowe rozwiązania, dotyczyły trzech następujących obszarów:

I. Analiza postaci leku [A1-A4].

II. Analiza wpływu substancji czynnych na skórę [A5-A6].

III. Analiza parametrów skóry istotnych z punktu widzenia farmakoterapii [A7-A8].

2.2.2. Omówienie wyników badań

Analiza postaci leku

Analizując postać leku zająłem się dwoma zagadnieniami:

1. Rozmieszczenie API w stałej postaci leku o zmodyfikowanym uwalnianiu.

2. Identyfikacja leków sfałszowanych.

Problematyka ta stanowi przedmiot rozważań w pracach [A1] – [A4].

Badania rozmieszczenia API w stałej postaci leku przedstawiane w piśmiennictwie naukowym

i normach branżowych obejmują jedynie klasyczne postaci leku. Publikacja [A1] wskazuje na potrzebę

odrębnego traktowania rozmieszczenia API w stałych postaci leku o zmodyfikowanym uwalnianiu,

zwłaszcza w kontekście możliwego dzielenia tej postaci leku. Dzielenie tabletek jest bowiem bardzo

częstą praktyką wynikającą z potrzeby [11]:

1. optymalizacji dawki dla indywidualnego pacjenta,

2. ułatwienia połknięcie tabletki,

3. obniżenia kosztów farmakoterapii – tabletki zawierające większą dawkę substancji czynnej są

z reguły tańsze w przeliczeniu na ilość API.

Jednocześnie należy podkreślić, że dzielenie tabletek niesie za sobą ryzyko niehomogennego

podziału (na nierówne części), co może spowodować podanie zbyt dużej lub zbyt małej dawki leku.

11

Zgodnie z regulacjami zawartymi w Farmakopei Europejskiej, dla 97% analizowanych tabletek

zakres różnic masy części tabletki powstających po podzieleniu tabletki nie powinien być wyższy niż

85-115%, a dla wszystkich tabletek powinien mieścić się w przedziale 75 – 125% [12]. Zarówno

przywołane powyżej normy, jak i literatura naukowa [11,13,14], która poświęca temu problemowi

dużo miejsca, opierają się przede wszystkim na masie tabletek, nie uwzględniając specyfiki postaci

leku o zmodyfikowanym uwalnianiu.

W pracy [A1] zbadano - z wykorzystaniem analizy mikrotomograficznej - homogenność

podziału tabletek o zmodyfikowanym uwalnianiu zawierających 300 mg teofiliny w postaci peletek.

Dzięki temu możliwa była ocena: 1) homogenności podziału tabletek o zmodyfikowanym uwalnianiu

z uwzględnieniem ich mikrostruktury; 2) zależności zawartości API od kąta podziału tabletki;

3) optymalnej zawartości peletek w strukturze tabletki zapewniającej najmniejszy błąd podziału

tabletki; 4) homogenności podziału badanych tabletek w stosunku do obowiązujących norm (EDQM,

FDA); 5) przydatności zaproponowanej metody w analizie homogenności podziału leków

o zmodyfikowanym uwalnianiu.

W celu ilościowej oceny homogenności podziału tabletek o zmodyfikowanym uwalnianiu

poddano analizie objętość i powierzchnię peletek zawartych w obu częściach tabletek powstałych po

ich podziale dokonanym przez złamanie ręczne, przecięcie za pomocą noża oraz w efekcie podziału

symulowanego. Zaproponowano nową metodykę analizy skanów mikrotomograficznych.

Standardowa metoda pomiarów powierzchni obiektów 3D z wykorzystaniem danych

mikrotomograficznych przewiduje rekonstrukcję 3D obrazu analizowanego obiektu (peletki). Metoda

ta powoduje powstanie trudnego do oszacowania błędu wynikającego z procedury rekonstrukcji 3D.

Zaproponowana nowa metodyka opiera się bezpośrednio na danych pozyskanych ze skanów

mikrotomograficznych zarejestrowanych z dokładnością podaną przez producenta mikrotomografu

(v|tome|x s, General Electric).

Zbadano 36 tabletek (12 podzielonych nożem, 12 podzielonych ręcznie i 12 dla których

symulowano podział w szerokim zakresie kątów podziału), a dla każdej badanej tabletki pozyskano

2250 skanów mikrotomograficznych.

Średnia różnica masy fragmentów tabletek powstałych po ich podzieleniu wynosiła

4,28%±2,84 (podział nożem) i 3,56%±1,34 (podział ręczny). Określono również różnice objętości i pola

powierzchni peletek znajdujących się w obu częściach tabletek. Ocena objętości peletek pozwala na

oznaczenie ilości substancji czynnej (teofiliny) we fragmentach tabletek powstałych po podzielaniu,

a pole powierzchni peletek pozwala na określenie szybkości uwalniania substancji czynnej zgodnie

z zależnością, że im większe pole powierzchni peletek tym wyższa szybkość uwalniania API [15,16].

Średnia różnica objętości peletek we fragmentach tabletek po ich podzieleniu wynosiła:

3,83%±3,11 (podział nożem), 2,92%±2,54 (podział ręczny) 0,48%±0,31 (podział symulowany).

Maksymalna różnica objętości peletek jaką zarejestrowano odpowiada różnicy w zawartości teofiliny

w obu fragmentach tabletki na poziomie 31,35mg tj. jedna „połówka” tabletki zawiera 165,18mg

teofiliny, a druga 133,83mg.

Podobne wartości średnich różnic stwierdzono w przypadku pola powierzchni peletek w obu

fragmentach tabletek po ich podziale: 3,15%±1,76 (podział nożem), 2,83±1,53 (podział ręczny),

0,66%±0,33 (podział symulowany).

12

Uzyskane różnice objętości i pola powierzchni peletek odniesiono do norm farmakopealnych

i EDQM [12] stanowiących, że dla 97% analizowanych tabletek zakres różnic masy pomiędzy

częściami powstającymi po przełamaniu tabletki nie powinien wykraczać poza zakres 85-115%, a dla

wszystkich tabletek powinien mieścić się w przedziale 75 – 125%. W toku prowadzonych badań

wyznaczono, że warunek taki jest spełniony jeżeli zawartość peletek w tabletce przekracza 13%.

Biorąc pod uwagę istotne różnice powstałe zarówno w objętości jak i polu powierzchni

peletek we fragmentach tabletek powstających po ich podziale, zaproponowano metodę

optymalizacji zawartości peletek w tabletce, która pozwala wytworzyć postać leku o minimalnej

wrażliwości na niehomogenność podziału. Przeprowadzone symulacje wskazują, że jeżeli zawartość

peletek w tabletce będzie wynosić 38% to podział takiej tabletki będzie generował największą różnicę

w objętości i polu powierzchni peletek po podziale tabletki. Zwiększanie i zmniejszanie udziału

peletek ponad/poniżej 38% w masie tabletki będzie korzystne z punktu widzenia homogenności jej

podziału.

Wyniki uzyskane w toku prowadzonych prac wskazują przede wszystkim na konieczność

rozważenia redefinicji norm dotyczących podziału tabletek. Obowiązujące obecnie wytyczne nie

uwzględniają specyfiki leków o zmodyfikowanym uwalnianiu, które stają się coraz popularniejszą

postacią leku. Może to mieć szczególne znacznie dla leków o wąskim indeksie terapeutycznym, takich

jak teofilina, jak również dla leków, dla których trudno jest jednoznacznie określić skuteczność

działania w wąskim przedziale czasowym – np. substancje psychotropowe. Zaproponowana

metodyka analizy postaci leku z wykorzystaniem metod obrazowania mikrotomograficznego może

stanowić ciekawą alternatywę dla kosztownych i pracochłonnych badań farmakokinetycznych.

Pozwala ponadto symulować podział leku dla nieskończonej ilości kątów podziału.

Analiza obrazowa stałej postaci leku stanowiła również istotę publikacji dotyczących

identyfikacji leków sfałszowanych – prace [A2] - [A4]. Zaproponowano dwie nowe metody

identyfikacji tabletek sfałszowanych: w oparciu o analizę reflektancji kierunkowej – praca [A2], oraz

dynamicznej analizy termowizyjnej – praca [A3]. W pracy [A4] zastosowano znaną z literatury

technikę obrazowania hiperspektralnego, gdzie po raz pierwszy porównano ze sobą przydatność

obrazowania hiperspektralnego w dwóch zakresach długości fali, a także zaproponowano ilościową

metodę oceny homogenności dystrybucji API oraz określono możliwość zastosowania tej metody do

tabletek powlekanych.

W ciągu ostatnich 15 lat fałszowanie leków stało się globalnym problemem o ogromnym

znaczeniu klinicznym i ekonomicznym [17,18]. WHO szacuje, że nawet 10% leków na rynku może być

sfałszowanych [19], a prawdopodobieństwo śmierci związane z przyjęciem leku sfałszowanego jest

obecnie większe niż śmierci w wyniki AIDS i malarii łącznie [20].

Aby zapobiec nasilaniu się zjawiska fałszowania leków, w pierwszej kolejności należy

rozwinąć metody rozróżniania leków oryginalnych od sfałszowanych. Obecnie stosuje się w tym

zakresie przede wszystkim metody analizy chemicznej takie jak spektroskopia Ramana [21], metody

chromatograficzne [22] czy spektrometria masowa [23]. Metody te wymagają jednak

zaawansowanych narzędzi, wykwalifikowanego personelu laboratoryjnego, są czasochłonne

i kosztowne. Ponadto, są to metody niszczące co ma znaczenie z punktu widzenia sfałszowanego leku

jako materiału dowodowego.

W toku prowadzonych badań zaproponowano metody, które pozwalają na szybką,

przesiewową identyfikację leków sfałszowanych. Pierwsza z wymienionych metod opiera się o analizę

13

reflektancji kierunkowej - [A2]. Zastosowano hemisferyczny reflektometr kierunkowy SOC 410

(Surface Optics Corporation, San Diego (CA), USA) pracujący w paśmie 0,9-12μm. Pomiar reflektancji

kierunkowej ma szczególne znaczenie w przemyśle lotniczym i kosmicznym, ponieważ pozwala

określić jakość powłok oraz ich odporność na skrajne warunki termiczne. Wobec powyższego

wstępne pomiary reflektancji kierunkowej przeprowadzono w siedzibie Europejskiej Agencji

Kosmicznej (European Space Agency, ESA) w Noordwijk, Holandia, która jako jedna z nielicznych

instytucji w Europie dysponuje szeregiem reflektometrów o różnym zakresie spektralnym. Pozwoliło

to wybrać najlepszy zakres spektralny do analizy stałej postaci leku i dalsze prace badawcze

prowadzić w oparciu o zoptymalizowane warunki pomiaru.

Porównano reflektancję kierunkową dla leków oryginalnych (Viagra® 100mg, Pfizer)

i sfałszowanych (kopia preparatu Viagra®). Aby ocenić przydatność metody (czułość, specyficzność)

zastosowano sfałszowane leki pochodzące z 4 różnych źródeł znacząco różniące się morfologią

tabletki. W celu analizy różnicowej morfologii tabletek (zarówno oryginalnych jak i sfałszowanych)

zastosowano obrazowanie mikrotomograficzne.

Porównano reflektancję kierunkową dla 6 dyskretnych zakresów spektralnych 0,9 – 1,1μm,

1,9 – 2,6μm, 3,0 – 4,0μm, 3,0 – 5,0μm, 4,0 – 5,0μm, 8,0 – 12,0μm dla dwóch kątów promieniowania

padającego 20 i 60 dla Viagry® oryginalnej i leków fałszowanych (w sumie 12 zakresów tj.

6 zakresów spektralnych dla 2 kątów padania).

Dla każdego leku sfałszowanego co najmniej 9 z 12 zakresów spektralnych jest statystycznie

istotnie różne w stosunku do leku oryginalnego. Zakres zmienności lek oryginalny/lek fałszywy jest

najmniejszy dla przedziału spektralnego 0,9 – 1,1μm.

Zarejestrowane różnice są wynikiem różnego składu ilościowego i jakościowego leku

oryginalnego w stosunku do leku fałszywego i/lub różnej struktury powierzchni tabletki. Tym samym

nawet dwie tabletki mające taki sam skład ilościowy i jakościowy będą różnić się wartością

reflektancji kierunkowej jeżeli struktura ich powierzchni będzie różna. Pozwala to identyfikować leki

będące chemicznie kopiami leku oryginalnego, a różniące się strukturą powierzchni, która jest

warunkowana indywidualną technologią produkcji.

Należy również podkreślić szybkość i łatwość wykonania analiz z wykorzystaniem

reflektometru hemisferycznego: pomiar polega na przyłożeniu apertury aparatu do powierzchni

tabletki i naciśnięciu spustu (czas pomiaru poniżej 5s), a obsługa urządzenia nie wymaga żadnego

szkolenia. Zaletą opracowanej metody jest również jej mobilność oraz możliwość przeprowadzenia

analizy „przez opakowanie” w przypadku leków pakownych w blistrach.

Z uwagi na fakt, że głębokość wnikania promieniowania elektromagnetycznego rośnie wraz

z długością fali, zastosowany maksymalny przedział promieniowania 8-12μm pozwala przenikać

kilkaset μm w głąb próbki. Dzięki temu metodę można zastosować również dla leków powlekanych.

Ograniczeniem zaproponowanej metody jest jej wykorzystanie tylko dla stałej postaci leku (głównie

tabletek).

Innym, ważnym problemem, który pojawia się podczas identyfikacji leków sfałszowanych jest

również brak metody, która pozwoliłaby na szybkie, przesiewowe i równoczesne zbadanie kilku,

kilkunastu czy kilkuset próbek. Wszystkie opracowane dotychczas metody identyfikacji leków

sfałszowanych (również przedstawiona powyżej metoda oparta o analizę reflektancji kierunkowej)

wymagają indywidualnego pomiaru każdej próbki. Wobec powyższego zaproponowano przesiewową

14

metodę identyfikacji leków sfałszowanych w oparciu o dynamiczną analizę termowizyjną – praca

[A3].

Sfałszowane leki, pomimo, że wizualnie mogą być identyczne lub niemal identyczne jak lek

oryginalny, prawie zawsze różnią się zawartością substancji czynnej i/lub substancji pomocniczych.

Zastosowanie innych substancji pomocniczych lub/i innej zawartości substancji czynnej pociąga za

sobą zmiany w pojemności cieplnej sfałszowanej stałej postaci leku. Właściwa masowa pojemność

cieplna jest pojemnością cieplną określaną w przeliczeniu na jednostkę masy obiektu. Wielkość ta

jest wielkością intensywną, co oznacza, że nie jest uzależnione od ilości, ale od rodzaju materiału.

Pozwala to na identyfikację/odróżnianie składników stałych postaci leku.

W celu oceny pojemności cieplnej badanych leków zostały one podgrzane do temperatury

60C, a następnie badano dynamikę ich „stygnięcia”, aż do temperatury pokojowej (22,2C).

Zastosowanie stosunkowo wąskiego zakresu temperatur (temperatura maksymalna 60C) pozwoliło

uchronić próbkę przed degradacją termiczną co daje możliwość zastosowania jej do dalszych analiz.

Zmianę temperatury rejestrowano za pomocą kamery termowizyjnej.

Porównano tabletki oryginalne i sfałszowane jednego z najczęściej fałszowanych leków -

Viagry® produkowanej przez firmę Pfizer. Lek oryginalny został zakupiony w Polsce w aptece. Do

badań zastosowano Viagrę® zawierającą najwyższą dawkę cytrynianu syldenafilu – 100 mg. Lek

sfałszowany został zakupiony na czarnym rynku od sprzedawcy, który reklamował się w Internecie.

Zgodnie z informacją deklarowaną na opakowaniu leku sfałszowanego, tabletka powinna zawierać

100 mg cytrynianu syldenafilu.

Powierzchnia badanych tabletek wyznaczała obszar pomiarowy. Parametry pomiaru

dostosowano do rozdzielczości kamery termowizyjnej, zastosowanego obiektywu, odległości

detektora kamery od analizowanego obiektu oraz właściwości termicznych (emitancji) badanych

tabletek. Emitancję badanych tabletek wyznaczono za pomocą reflektometru hemisferycznego.

Do akwizycji obrazów w podczerwieni użyto kamery termowizyjnej FLIR T420SC pracującej

w zakresie spektralnym 7,5 - 13μm o rozdzielczości obrazu wynoszącej 320x240 pikseli oraz

rozdzielczości termicznej <0,045K. Obraz rejestrowano z szybkością 60Hz. Pomiary wykonywano

w temperaturze 22,2C i wilgotności względnej 65%. Pomieszczenie było przystosowane do

pomiarów termowizyjnych.

Zastosowane metody analizy i przetwarzania obrazów pozwoliły na wyznaczenie parametrów

termokinetycznych badanych postaci leku gdzie najważniejsze znaczenie miało określenie stałej

czasowej zmiany temperatury badanych tabletek w funkcji czasu. Wyznaczenie stałej czasowej jest

szczególnie istotne ponieważ parametr ten jest niezależny od takich krytycznych czynników jak

emisyjność obiektu czy zmiany w amplitudzie ekscytacji termicznej tabletek.

Zmiany temperatury badanych tabletek w funkcji czasu dopasowano do modelu

eksponencjalnego. Ponieważ tabletki Viagry® są tabletkami zawierającymi otoczkę, obiekt taki można

potraktować jako dwuwarstwowy [24]. Tym samym można rozszerzyć proponowany model do

modelu dwuekspotencjalnego i wyznaczyć dwie stałe czasowe τ1 i τ2. Niemniej jednak otrzymane

wyniki były dobrze dopasowane do modelu jednoeksponencjalnego: stała czasowa τ2 dla modelu

dwueksponencjalnego wynosiła blisko 0. Wobec powyższego, pomimo początkowych przesłanek dla

modelu dwueksponencjalnego (tabletka z otoczką), zaproponowano model jednoeksponencjalny.

15

Uzyskane parametry termokinetyczne dla oryginalnych i sfałszowanych tabletek Viagry® są

istotnie różne. Wyznaczona stała czasowa dla Viagry® oryginalnej (τ = 171,44s±4,62) wskazuje na

szybszą dynamikę procesu jej schładzania w atmosferze powietrza niż w przypadku leków

sfałszowanych (τ = 182,71s±4,05).

Średnia gęstość stałego pierwiastka chemicznego jest silnie skorelowana z jego masą

molową, stąd istnieje zauważalna odwrotna współzależność pomiędzy gęstością ciała stałego a jego

ciepłem właściwym wyrażanym na jednostkę masy. Jest to wynikiem bardzo przybliżonej tendencji,

że atomy większości pierwiastków są tej samej wielkości, pomimo istotnych różnic w gęstości i masie

atomowej. Te dwa czynniki (względna stałość objętości atomowej i molowego ciepła właściwego)

skutkują wysoką korelacją pomiędzy objętością danego pierwiastka a jego całkowitą pojemnością

cieplną. Tym samym jeżeli tabletka oryginalna i sfałszowana różnią się zastosowanymi substancjami

pomocniczymi i/lub substancją czynną, można na podstawie oceny właściwości termicznych

(całkowitej pojemności cieplnej) określić oryginalność leku.

Innym czynnikiem mogącym mieć wpływ na różnicę pomiędzy parametrami

termokinetycznymi leków oryginalnych i sfałszowanych jest technologia ich wytwarzania.

W przypadku oryginalnej Viagry® mamy do czynienia z tabletką powlekaną. Tym samym

sygnatura termiczna takiej tabletki będzie zależała nie tylko od jej składu chemicznego, ale również

od jej mikrostruktury wewnętrznej. Powleczenie tabletki będzie wpływało na dynamikę procesu

zmiany temperatury. Otoczka powoduje, że tabletka „stygnie” wolniej – niższa stała czasowa τ.

Jednocześnie grubsza otoczka będzie skutkowała niższą stałą czasową τ.

Zastosowanie dynamicznej analizy termowizyjnej wspartej metodami analizy i przetwarzania

obrazów pozwala na skuteczne rozróżnianie leków oryginalnych i sfałszowanych. W szczególności

pozwala na:

1. automatyczną detekcję dużej liczby tabletek sfałszowanych jednocześnie,

2. porównanie metod produkcji tabletek (m.in. siły kompresji) poprzez ocenę właściwości

termokinetycznych,

3. porównanie struktury leków o podobnym składzie poprzez ocenę właściwości

termokinetycznych.

Co ważne, zastosowana aparatura jest stosunkowo tania i łatwa w obsłudze, a wykorzystane

procedury nie wymagają pracochłonnych i skomplikowanych analiz chemicznych, przeszkolenia

personelu ani przygotowania próbek. Ponadto wykorzystanie stosunkowo wąskiego zakresu

temperatur, dla których przeprowadzono badania powodują, że badane tabletki mogą być w dalszej

kolejności wykorzystane do innych analiz (HPLC, MS, spektroskopia Ramana).

Ograniczeniem zaproponowanej metody identyfikacji leków sfałszowanych z wykorzystaniem

dynamicznej analizy termowizyjnej jest fakt, że w przypadku leków fałszywych będących kopiami

leków oryginalnych (ten sam skład jakościowy i ilościowy) nie pozwoli ona na analizę różnicową.

WHO szacuje, że około 1-2% leków sfałszowanych jest dokładnymi kopiami leków oryginalnych [25].

Wobec powyższego zaproponowano kolejną metodę identyfikacji leków sfałszowanych opartą

o zastosowanie obrazowania hiperspektralnego – praca [A4].

Zastosowana technika obrazowania hiperspektralnego pozwala na określenie zarówno

właściwości optycznych jak i spektralnych analizowanych obiektów. Kamera hiperspektralna

16

dokonuje akwizycji obrazu poprzez rejestrację promieniowania elektromagnetycznego o określonym

natężeniu energii (I) w określonym przedziale współrzędnych przestrzennych (m, n, gdzie m = liczba

wierszy macierzy obrazu, n = liczba kolumna macierzy obrazu) i długości fali (λ). Wartości Δm i Δn

stanowią o rozdzielczości przestrzennej obrazu, natomiast wartość Δλ stanowi o rozdzielczości

widmowej (spektralnej) uzyskanego obrazu. W efekcie otrzymujemy szereg obrazów tego samego

obiektu (tzw. sześcian hiperspektralny, hyperspectral cube), każdy zarejestrowany przy różnej

długości fali. Dzięki temu możliwa jest złożona analiza widmowa badanego obiektu (analiza

spektralna), jak również analiza całego obiektu metodami analizy i przetwarzania obrazów

w szerokim zakresie widmowym.

Przedmiotem prowadzonych badań była sfałszowana Viagra®. Lek oryginalny zawierający

100mg cytrynianu syldenafilu porównano z tabletkami sfałszowanymi nabytymi w Internecie.

Wizualnie, lek oryginalny i produkt sfałszowany były niemal identyczne: taki sam kolor, rozmiar

i kształt oraz podobna masa: 620±15mg (oryginalny), 624±20mg (sfałszowany).

W celu identyfikacji parametrów hiperspektralnych zastosowano dwie kamery pracujące

w różnych zakresach spektralnych: SisuCHEMA (SPECIM, Spectral Imaging Ltd. Oulu, Finland)

o zakresie spektralnym 921-2544nm (short-wavelength infrared SWIR) i rozdzielczości spektralnej

6,3nm oraz V10E (SPECIM, Spectral Imaging Ltd. Oulu, Finland) o zakresie spektralnym 400-1000nm

(visible and near-infrared VNIR) i rozdzielczości spektralnej 2,8nm.

Z uwagi na fakt, że badane tabletki mają obły kształt oraz wytłoczenia na powierzchni,

zaobserwować można nierównomierne rozpraszanie światła o niższej długości fali (VNIR) na

krawędziach obiektów. Ponadto promieniowanie o mniejszej długości fali (VNIR) wnika w strukturę

tabletki płycej niż w przypadku obrazowania w zakresie SWIR. W przypadku tabletek powlekanych

uniemożliwia to analizę składu pod otoczką tabletki. W związku z powyższym dalszą analizę danych

prowadzono jedynie w zakresie SWIR.

Znormalizowana reflektancja w całym zakresie spektralnym była znamiennie różna dla

tabletek oryginalnych i sfałszowanych, odpowiednio 0,6481±0,063 i 0,6954±0,1012. Różnice

w reflektancji były szczególnie widoczne w zakresie długości fali 1455,58 – 1755,43nm oraz 2037,64 –

2077,11nm. Różnice te wynikają z zastosowania innych substancji pomocniczych i/lub innej

substancji czynnej. Maksymalna wartość różnicy w reflektancji dla Viagry® oryginalnej i leku

sfałszowanego wynosi 0,1154 i została oznaczona dla długości fali równej 1619,75nm. Jednocześnie

rozpoznano szereg identycznych pików występujących zarówno w leku oryginalnym jak i produkcie

sfałszowanym. Piki te prawdopodobnie są efektem zastosowania dwutlenku tytanu (1631,06nm,

2234,87nm) oraz barwnika indygotyny (1387,57nm, 1608,44nm) zarówno w Viagrze® oryginalnej jak i

w tabletkach sfałszowanych.

Jako miarę homogeniczności rozmieszczenia składników tabletek przyjęto kontrast macierzy

współwystąpień poziomów szarości (gray-level co-occurrence matrix, GLCM), który był znamiennie

wyższy średnio o 16%±4 dla tabletek sfałszowanych.

Z uwagi na fakt, że obrazowanie hiperspektralne generuje dane w przestrzeni

wielowymiarowej, do wizualizacji danych w przestrzeni dwuwymiarowej zaproponowano metodę

analizy głównych składowych (principal component analysis PCA). Pozwoliło to na stworzenie takiej

wirtualnej płaszczyzny obserwacji, która generowała największą zmienność pomiędzy lekiem

oryginalnym i sfałszowanym dla rejestrowanych parametrów hiperspektralnych.

17

Ponadto zweryfikowano możliwość zastosowania obrazowania hiperspektralnego do

identyfikacji składu i rozmieszczenia API i substancji pomocniczych w tabletkach powlekanych. W tym

celu wykonano serię skanów mikrotomograficznych leku oryginalnego i produktu fałszowanego, co

pozwoliło na określenie grubości otoczki dla obu grup próbek (lek oryginalny, produkt sfałszowany).

Następnie skorelowano otrzymane parametry GLCM z grubością otoczki. Na tej podstawie wysunięto

tezę, że obrazowanie hiperspektralne w zakresie bliskiej podczerwieni (1000-2500nm) umożliwia

identyfikację składu i rozmieszczenia API i substancji pomocniczych pod otoczką tabletki.

Analiza hiperspektralna jest metodą łączącą techniki obrazowania z identyfikacją parametrów

spektralnych. Dzięki temu możliwe jest nie tylko porównanie składu jakościowego i ilościowego

w leku oryginalnym i sfałszowanym, ale również ilościowe określenie sposobu rozmieszczenia

poszczególnych składników. W związku z powyższym nawet idealne kopie leków oryginalnych

(posiadające taki sam skład ilościowy i jakościowy) można skutecznie identyfikować na podstawie

sposobu rozmieszczenia składników. Rozmieszczenie składników leku w postaci leku jest bowiem

cechą nierozerwalnie związaną z metodą produkcji.

Analiza wpływu substancji czynnych na skórę

Identyfikacja wpływu substancji aktywnych na skórę była przedmiotem prac [A5] i [A6].

W przytoczonych powyżej publikacjach podjęto próbę ilościowej oceny wpływu na skórę preparatów

o działaniu miejscowym. Zaproponowano także metodykę takich pomiarów z wykorzystaniem

obrazowania w podczerwieni. W pracy [A5] podjęto próbę korelacji oddziaływania termicznego

preparatów chłodzących i rozgrzewających na skórę z subiektywnymi wrażeniami ochotników. Z kolei

w pracy [A6] zaproponowano nową metodykę ilościowego pomiaru skuteczności preparatów

miejscowych w leczeniu lipodystrofii gynoidalnej.

Substancje o działaniu chłodzącym i rozgrzewającym są szeroko stosowane w preparatach

miejscowych m.in. w takich wskazaniach jak bóle stawów i mięśni, obrzęki kończyn dolnych, bóle

reumatyczne. Preparaty o działaniu rozgrzewającym są oparte najczęściej o kamforę, kapsaicynę

i nikotynian metylu. Z kolei preparaty o działaniu chłodzącym zawierają w swoim składzie z reguły

alkohol etylowy, alkohol izopropylowy i mentol.

W toku prowadzonych badań analizowano wpływ na temperaturę skóry 3 formulacji: dwóch

o działaniu chłodzącym (oznaczone dalej jako C1 i C2) i jednej o działaniu rozgrzewającym (oznaczonej

dalej jako W1). Jako najważniejsze składniki o działaniu chłodzącym/rozgrzewającym w obrębie

badanych preparatów zidentyfikowano: preparat C1 - mentol 2,1%, alkohol etylowy 42%; preparat C2

- alkohol etylowy 4,7%; preparat W1 - nikotynian metylu 0,55%.

Ocenę temperatury skóry, prowadzoną z wykorzystaniem obrazowania termowizyjnego

(kamera termowizyjna FLIR i7), skorelowano z subiektywnymi odczuciami ochotników po aplikacji

badanych formulacji.

Aplikacja preparatu C1 powodowała gwałtowne obniżenie temperatury skóry obserwowane

przez pierwsze 3 minuty. Po 5 minutach od aplikacji temperatura skóry ochotników powróciła do

poziomu wyjściowego (przed aplikacją), ale odczucie zimna było nadal odczuwalne. Jest to związane

z obecnością w składzie preparatu C1 mentolu, który oddziałując na receptory TRPM8 (transient

receptor potential cation channel subfamily M member 8) powoduje subiektywne uczucie chłodu

[26]. W przypadku aplikacji preparatu C2 czas trwania subiektywnego odczucia zimna wynosił 16

minut, podczas gdy po 9 minutach od aplikacji temperatura skóry wróciła do poziomu wyjściowego.

18

Zarówno dla preparatu C1 jak i C2 subiektywne wrażenia sensoryczne i zmiany temperatury dotyczyły

jedynie miejsca ich aplikacji.

Po aplikacji preparatu rozgrzewającego (W1) zaobserwowano początkowe uczucie chłodu,

a pomiary termowizyjne wskazywały na obniżenie temperatury skóry. Było to związane z aplikacją

preparatu o temperaturze pokojowej (25,5C) na skórę o temperaturze 34,0C. Po 4 minutach od

aplikacji temperatura skóry wciąż pozostawała niższa niż wyjściowa, ale obserwowano subiektywne

wrażenie rozgrzewania. Było to prawdopodobnie związane z oddziaływanie nikotynianu metylu na

receptory TRP (transient receptor potential). Niemniej jednak literatura naukowa nie precyzuje czy

nikotynian metylu może oddziaływać z receptorami ciepła. W kolejnych punktach czasowych

obserwowano wyraźną wazodylatację i towarzyszący temu efekt wzrostu temperatury. Efekt ten

obserwowano daleko poza marginesem aplikacji preparatu.

Analiza termowizyjna wpływu preparatów rozgrzewających i chłodzących na skórę wskazuje,

że subiektywne odczucia zimna i ciepła nie są skorelowane z obiektywnie mierzoną temperaturą

skóry. Wynika to z możliwości chemicznego stymulowania receptorów ciepła/zimna znajdujących się

w skórze. W związku z powyższym ocena skuteczności preparatów chłodzących/rozgrzewających nie

może odbywać się jedynie na podstawie wrażeń ochotników i powinna być wsparta obiektywnymi

danymi pomiarowymi.

Podobną metodykę pomiarową – analizę termograficzną – wykorzystano w publikacji [A6],

w której proponuje się nową metodykę oceny nasilenia i postępów leczenia lipodystrofii gynoidalnej.

Aby opracować skuteczne metody terapii, w tym farmakoterapii, w pierwszej kolejności

należy rozwinąć metodykę pomiarową zmian zachodzących w przebiegu leczonej choroby lub

zaburzenia. W przypadku lipodystrofii gynoidalnej, popularnie nazywanej cellulitem, nie są znane

z literatury żadne metody pozwalające na ilościowe przedstawienie zmian zachodzących w skórze,

a tym samym obiektywne pomiary nasilenia tego zaburzenia. Znane z literatury metody analizy skóry

w świetle widzialnym obdarzone są wysokim błędem pomiaru i ogromną zależnością od warunków

pomiaru – np. sposobu oświetlania skóry [27]. Wobec powyższego przedstawiono próbę opisu zmian

zachodzących w przebiegu lipodystrofii gynoidalnej z wykorzystaniem termografii. Ocenie została

poddana skuteczność terapii antycellulitowej prowadzonej przy pomocy preparatu Alidya. Alidya

(Anty Lipo Dystrophic Agent) jest materiałem medycznym III klasy, który jest rutynowo stosowany

w gabinetach medycyny estetycznej w terapii cellulitu. Preparat aplikowany jest w postaci iniekcji

transdermalnych, miejscowo w obrębie zmienionej skóry.

Badania były prowadzone z udziałem 10 ochotniczek w wieku 33,4±6,4 lata. Badania zostały

podzielone na 4 etapy. W etapie T0 zarejestrowano obrazy skóry ochotniczek przed prowadzonymi

procedurami. W następnych etapach: T1, T2 i T3 zarejestrowano obrazy odpowiednio po pierwszym,

drugim i trzecim zabiegu. Czas pomiędzy zabiegami wynosił 14±3 dni. Do akwizycji obrazów

w podczerwieni użyto kamery termowizyjnej FLIR T420SC. Przedmiotem prowadzonych analiz była

skóra obejmująca tylną powierzchnię ud ochotniczek w zakresie od 5 cm nad zgięciem kolanowym do

linii wyznaczonej przez pośladek.

W obrębie obszaru analiz wyznaczono temperaturę średnią, minimalną i maksymalną.

Niemniej jednak korelacja tych parametrów z efektami zabiegu nie była satysfakcjonująca (poniżej

istotności statystycznej). Średnia temperatura dla wszystkich badanych pacjentów mierzona przed

zabiegiem, a następnie po pierwszym, drugim i trzecim zabiegu wynosiła odpowiednio: 30,77C,

19

30,57C, 30,73C i 30,17C. Wobec powyższego zaproponowano nową metodykę ilościowej analizy

zmian w przebiegu cellulitu opartą o analizę kontrastu GLCM na obrazach termowizyjnych.

W przebiegu cellulitu dochodzi do zaburzeń unaczynienia tkanki podskórnej, co uwidacznia

się na powierzchni skóry w postaci niejednorodności rozkładu pól temperatur. Im sąsiadujące ze sobą

pola temperatur bardziej się różnią tym nasilenie cellulitu jest większe. Miarą matematyczną tego

zjawiska jest kontrast GLCM.

Analiza macierzy GLCM wskazuje wyraźne zmniejszanie się średniego kontrastu GLCM

w miarę postępu terapii: średni kontrast GLCM dla fazy T0 wynosił 70,91, a dla faz T1-T3 odpowiednio:

57,78; 41,80 oraz 38,53.

Nie są znane z literatury żadne badania, które pozwalają na obiektywną, ilościową ocenę

nasilenia lipodystrofii gynoidalnej. Wśród dość licznego piśmiennictwa związanego z leczeniem

i diagnostyką cellulitu dominują oceny jakościowe i półilościowe [7,8]. W niniejszej pracy wykazano,

że zastosowanie analizy termowizyjnej wspartej metodami analizy i przetwarzania obrazów

umożliwia określenie zmian temperatury skóry oraz rozkładu przestrzennego pól temperatury na

powierzchni skóry, a tym samym ilościowe określenie zmian zachodzących w przebiegu lipodystrofii

gynoidalnej. Zastosowanie nowoopracowanej automatycznej metody oceny pól temperatur opartej

o macierze GLCM być może umożliwi optymalizację składu preparatów antycellulitowych lub innych

procedur z zakresu medycyny estetycznej.

Analiza parametrów skóry istotnych z punktu widzenia farmakoterapii

W publikacjach [A7] oraz [A8] zaproponowano metody pozwalające na automatyczny pomiar

ilości i rozmieszczenia melaniny i hemoglobiny. Takie pomiary mogą znaleźć zastosowanie m.in.

w ocenie skuteczności i bezpieczeństwa leków: czy nie generują rumienia (hemoglobina) lub zmian

barwnikowych (melanina); w diagnostyce dermatologicznej: ilość i rozmieszczenie melaniny

i hemoglobiny jest ważnym czynnikiem diagnostycznym; w medycynie estetycznej: ilość

i rozmieszczenie melaniny i hemoglobiny jest kluczowym czynnikiem warunkującym bezpieczeństwo

i skuteczność wszelkich procedur laserowych.

Należy zauważyć, że większość metod ilościowej analizy chromoforów skóry opiera się

o pomiary w świetle widzialnym i analizę z wykorzystaniem modelu barw w przestrzeni RGB (red,

green, blue). W ten sposób tworzy się modele np. L*a*b [28] mające na celu ilościowe

odzwierciedlenie koloru skóry. Modele te jednak nie odnoszą się bezpośrednio do mierzonych

parametrów fizycznych, a jedynie dopasowują dane do przyjętego wzorca. Powoduje to, że są one

obdarzone dużym i nieprzewidywalnym błędem [28].

Zaproponowano metodykę ilościowego pomiaru stężenia i rozmieszczenia hemoglobiny

i melaniny w oparciu o widma absorbcji tych dwóch chromoforów skóry. Wykorzystano w tym celu

kamerę hiperspektralną V10E (SPECIM, Spectral Imaging Ltd. Oulu, Finland) o zakresie spektralnym

400-1000nm. Pomiary prowadzono w obrębie skóry dłoni. Pomiary zawartości i rozmieszczenia

melaniny prowadzono w zakresie spektralnym λM∈(450,600) nm, a pomiary zawartości

i rozmieszczenia hemoglobiny w zakresie spektralnym λH∈(397,500) nm. Rozmieszczenie

chromoforów skóry określono w obrębie 6 struktur anatomicznych: śródręcze oraz 5 palców dłoni.

Identyfikacja rejonów anatomicznych przebiegała automatycznie dzięki zastosowanym metodom

analizy i przetwarzania obrazów. Znormalizowana reflektancja w zakresie pomiarowym dla

20

hemoglobiny i melaniny wskazuje, że średnie stężenie tych chromoforów skóry w przyjętym modelu

badań (średnie dla wszystkich 6 rejonów anatomicznych) wynosi odpowiednio 15% i 17%.

Głównym problemem występującym podczas pomiaru bezwzględnej reflektancji/absorbcji

promieniowania przez tkanki jest konieczność kalibrowania otrzymanych wyników hiperspektralnych

względem wzorca. Realizowane jest to najczęściej w taki sposób, że obok analizowanego obiektu

(w tym przypadku dłoni) umieszcza się wzorzec kalibracyjny o znanym poziomie reflektancji. Wadą

takiego rozwiązania jest konieczność manualnego wskazywania wzorca na obrazie co

w zastosowaniach biomedycznych (np. diagnostyka dermatologiczna, ocena siły działania leku)

znacznie komplikuje i wydłuża interpretację wyników. Wobec powyższego zaproponowano nową,

automatyczną metodę kalibracji pomiarów hiperspektralnych skóry. Metoda ta, dzięki zastosowaniu

algorytmów analizy i przetwarzania obrazów, automatycznie identyfikuje wzorzec/wzorce

kalibracyjne na obrazie hiperspektralnym co pozwala na automatyzację procesu kalibracji.

2.2.3. Podsumowanie

1. Zaproponowałem nową metodykę i oceniłem jej przydatność do analizy ilościowej

rozmieszczenia API w lekach o zmodyfikowanym uwalnianiu w oparciu o dane

mikrotomograficzne [A1].

2. Określiłem bezpieczeństwo dzielenia leków o zmodyfikowanym uwalnianiu zawierającym

peletki [A1].

3. Opracowałem metodykę analizy i symulacji danych mikrotomograficznych pozwalających na

optymalizację procesów produkcyjnych tabletek zawierających peletki w kontekście ich

homogennego podziału [A1].

4. Opracowałem dwie nowe, przesiewowe metody identyfikacji leków: pierwszą opartą

o analizę reflektancji kierunkowej, drugą wykorzystującą dane termograficzne [A2], [A3].

5. Określiłem możliwość zastosowania obrazowania hiperspektralnego w szerokim zakresie

długości fali do identyfikacji leków sfałszowanych w tym leków powlekanych będących

dokładną kopia chemiczną leku oryginalnego [A4].

6. Zaproponowałem nową, ilościową metodykę oceny działania miejscowych preparatów

chłodzących i rozgrzewających [A5].

7. Opracowałem metodykę oceny nasilenia zmian w przebiegu lipodystrofii gynoidalnej

z wykorzystaniem prostych metod termograficznych [A6].

8. Zaproponowałem nową metodykę pomiaru pozwalająca na określenie ilości i dystrybucji

podstawowych chromoforów skóry: melaniny i hemoglobiny w oparciu o dane

hiperspektralne [A7], [A8].

2.3. Wnioski

Analiza wyników z trzech realizowanych przeze mnie obszarów badań pozwoliła na przedstawienie

następujących wniosków:

I. w obszarze analizy postaci leku [A1-A4]

a. problem dotyczący rozmieszczenia API

21

1. Mikrotomografia wsparta metodami analizy i przetwarzania obrazów może być skuteczną

i niedrogą, w porównaniu do badań farmakokinetycznych, metodą badania mikrostruktury

stałej postaci leku pozwalającą określić ilość API i parametry farmakokinetyczne fragmentów

tabletek powstających po ich podziale.

2. Analiza dokładności podziału tabletki o zmodyfikowanym uwalnianiu w oparciu o masę

fragmentów jest niewystarczająca, ponieważ „połówki” tabletki mogą mieć różną zawartość

API (różnica nawet 10%) oraz różne parametry farmakokinetyczne co szczególnie

w przypadku leków o wąskim indeksie terapeutycznym może skutkować istotnymi

konsekwencjami klinicznymi.

3. Części tabletek powstałe po podziale leków o zmodyfikowanym uwalnianiu powinny być

traktowane jako osobne postaci leku ponieważ mogą zawierać różną ilość API oraz posiadać

różne parametry farmakokinetyczne.

4. Z uwagi na coraz większą popularność leków o zmodyfikowanym uwalnianiu i możliwości

zastosowania dwóch „połówek” tabletek przez dwóch różnych pacjentów (ewentualność

kumulacji wydarzeń w postaci zaniżonego/zawyżonego dawkowania, zbyt szybkiego/wolnego

uwalniania API) powinno się rozważyć redefinicję norm podziału tabletek.

b. problem dotyczący identyfikacji leków sfałszowanych

1. Analiza reflektancji kierunkowej, dynamiczna analiza termowizyjna oraz technika

obrazowania hiperspektralnego, wsparte metodami analizy i przetwarzania obrazów, mogą

znaleźć zastosowanie w skutecznej identyfikacji leków sfałszowanych, ponieważ określają nie

tylko parametry fizyczne ale również mogą wskazywać na różnice w składzie chemicznym

postaci leku. Można również rozważyć stosowanie tych metod do kontrolowania jakości

produkcji i zarządzania jakością produkcji stałej postaci leku.

2. Reflektancja kierunkowa i dynamiczna analiza termowizyjna ze względu na szybkość, niski

koszt i łatwość wykonania oznaczeń nadają się do prowadzenia badań przesiewowych stałej

postaci leku, co w razie zastrzeżeń do jakości badanych leków umożliwiłoby szybką reakcję

organów kontrolnych.

3. Analiza reflektancji kierunkowej, dynamiczna analiza termowizyjna oraz technika

obrazowania hiperspektralnego są metodami niewymagającymi przygotowania próbki oraz

nieniszczącymi, co pozwala zachować próbki do dalszych badań chemicznych.

II. w obszarze analizy wpływu substancji czynnych na skórę [A5-A6]

1. Dynamiczna analiza termowizyjna (analiza stałej czasowej zmian temperatury obiektu)

w badaniu preparatów stosowanych miejscowo pozwala na weryfikację subiektywnych

wrażeń termicznych względem obiektywnie mierzonej temperatury skóry.

2. Termografia wsparta analizą macierzy pól temperatur (GLCM) pozwala na ilościową ocenę

nasilenia zmian skórnych w lipodystrofii gynoidalnej, a pomiary wykonane w różnych

punktach czasowych terapii pozwalają na monitorowanie przebiegu leczenia.

22

III. w obszarze analizy parametrów skóry istotnych z punktu widzenia farmakoterapii [A7-A8]

1. Metoda obrazowania hiperspektralnego skóry pozwala na ocenę nie tylko jakościową, ale

przede wszystkim ilościową rozmieszczenia i zawartości melaniny i hemoglobiny w skórze.

2. Zaproponowana metoda kalibracji i segmentacji wybranych regionów skóry eliminuje

subiektywne działania operatora, co pozwala na powtarzalność pomiarów i analizę ilościową

segmentowanych obszarów skóry.

3. Wdrożenie metod obrazowych do oceny bezpieczeństwa i skuteczności leków stosowych

miejscowo wymaga dalszych intensywnych badań z uwagi na konieczność zwiększania

czułości i specyficzności metody w odniesieniu do dużej zmienności osobniczej pacjentów

(m.in. różna rasa, płeć, wiek).

Bibliografia

1. Zeitler JA, Gladden LF. In-vitro tomography and non-destructive imaging at depth of pharmaceutical solid dosage forms. Eur J Pharm Biopharm. 2009 Jan;71(1):2-22. doi: 10.1016/j.ejpb.2008.08.012.

2. Papariello GJ, Letterman H, Huettemann RE. Quantitative X-ray diffraction analysis of intact tablets. J Pharm Sci. 1964 Jun;53:663-7.

3. De Bleye C, Sacré PY, Dumont E, Netchacovitch L, Chavez PF, Piel G, Lebrun P, Hubert P, Ziemons E. Development of a quantitative approach using surface-enhanced Raman chemical imaging: first step for the determination of an impurity in a pharmaceutical model. J Pharm Biomed Anal. 2014 Mar;90:111-8. doi: 10.1016/j.jpba.2013.11.026.

4. Gut Y, Boiret M, Bultel L, Renaud T, Chetouani A, Hafiane A, Ginot YM, Jennane R. Application of chemometric algorithms to MALDI mass spectrometry imaging of pharmaceutical tablets. J Pharm Biomed Anal. 2015 Feb;105:91-100. doi: 10.1016/j.jpba.2014.11.047.

5. Ferreira AP, Tobyn M. Multivariate analysis in the pharmaceutical industry: enabling process understanding and improvement in the PAT and QbD era. Pharm Dev Technol. 2015;20(5):513-27. doi: 10.3109/ 10837450.2014.898656.

6. Read EK, Shah RB, Riley BS, Park JT, Brorson KA, Rathore AS. Process analytical technology (PAT) for biopharmaceutical products: Part II. Concepts and applications. Biotechnol Bioeng. 2010 Feb 1;105(2):285-95. doi: 10.1002/bit.22529.

7. Nkengne A, Papillon A, Bertin C. Evaluation of the cellulite using a thermal infra-red camera. Skin Res Technol. 2013 Feb;19(1):e231-7. doi: 10.1111/j.1600-0846.2012.00633.x. Epub 2012 Jun 29.

8. De La Casa Almeida M, Suarez Serrano C, Jiménez Rejano JJ, Chillón Martínez R, Medrano Sánchez EM, Rebollo Roldán J. Intra- and inter-observer reliability of the application of the cellulite severity scale to a Spanish female population. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2013 Jun;27(6):694-8. doi: 10.1111/j.1468-3083.2012.04536.x.

9. Hepburn DJ, Aeling JL, Weston WL. A reappraisal of topical steroid potency. Pediatr Dermatol. 1996 May-Jun;13(3):239-45.

10. Schalla W, Schorning S. Potency assessment of topical corticoids in the vasoconstrictor assay and on tuberculin-induced inflammation. Skin Pharmacol. 1991;4(3):191-204.

11. van Riet-Nales DA, Doeve ME, Nicia AE, Teerenstra S, Notenboom K, Hekster YA, van den Bemt BJ. The accuracy, precision and sustainability of different techniques for tablet subdivision: breaking by hand and the use of tablet splitters or a kitchen knife. Int J Pharm. 2014 May 15;466(1-2):44-51. doi: 10.1016/j.ijpharm.2014.02.031.

12. EDQM (European Directorate for the Quality of Medicines). Monograph 478 tablets. European Pharmacopoeia. 2013, 8.0:810.

13. Eserian JK, Lombardo M. Tablet subdivision: far beyond the splitting technique. Int J Pharm. 2014 Dec 10;476(1-2):77. doi: 10.1016/j.ijpharm.2014.09.046.

14. Quinzler R, Gasse C, Schneider A, Kaufmann-Kolle P, Szecsenyi J, Haefeli WE. The frequency of inappropriate tablet splitting in primary care. Eur J Clin Pharmacol. 2006 Dec;62(12):1065-73.

23

15. Yang S, Yin X, Wang C, Li H, He Y, Xiao T, Sun L, Li J, York P, He J, Zhang J. Release behaviour of single pellets and internal fine 3D structural features co-define the in vitro drug release profile. AAPS J. 2014 Jul;16(4):860-71. doi: 10.1208/s12248-014-9611-x.

16. Tavakoli N, Minaiyan M, Tabbakhian M, Pendar Y. Preparation and evaluation of a controlled drug release of repaglinide through matrix pellets: in vitro and in vivo studies. J Microencapsul. 2014;31(6):529-34. doi: 10.3109/02652048.2014.885604.

17. Rudolf PM, Bernstein IB. Counterfeit drugs. N Engl J Med. 2004 Apr 1;350(14):1384-6.

18. Dégardin K, Roggo Y, Margot P. Forensic intelligence for medicine anti-counterfeiting. Forensic Sci Int. 2015 Mar;248:15-32. doi: 10.1016/j.forsciint.2014.11.015.

19. International Medical Products Anti-Counterfeiting Taskforce (IMPACT),Counterfeit Drugs Kill!, World Health Organization, Geneva, Switzerland,2008 (http://www.who.int/impact/FinalBrochureWHA2008a.pdf)

20. World Health Organization, Counterfeit medicines, Fact Sheet No. 275, Revised February 2006 (http: //www.who.int/mediacentre/factsheets/fs275/en)

21. Roggo Y, Degardin K, Margot P. Identification of pharmaceutical tablets by Raman spectroscopy and chemometrics. Talanta. 2010 May 15;81(3):988-95. doi: 10.1016/j.talanta.2010.01.046.

22. Deconinck E, Sacré PY, Courselle P, De Beer JO. Chromatography in the detection and characterization of illegal pharmaceutical preparations. J Chromatogr Sci. 2013 Sep;51(8):791-806. doi: 10.1093/chromsci/bmt006.

23. Samms WC, Jiang YJ, Dixon MD, Houck SS, Mozayani A. Analysis of alprazolam by DART-TOF mass spectrometry in counterfeit and routine drug identification cases. J Forensic Sci. 2011 Jul;56(4):993-8. doi: 10.1111/j.1556-4029.2011.01767.x.

24. Skarbek W (Ed.) Computer Analysis of Images and Patterns; Springer-Verlag Berlin Heidelberg NewYork 2001, Rumiński J, Kaczmarek M, Nowakowski A. Medical Active Thermography – A New Image Reconstruction Method: CAIP 2001, LNCS 2124, 274–281.

25. WHO Counterfeit Drugs, 1999. Guidelines for the Development of Measures to Combat Counterfeit Drugs vol. 99. World Health Organization, Geneva, Switzerland, pp. 1.

(http://www.who.int/medicines/publications/counterfeitguidelines/en/)

26. Voets T, Droogmans G, Wissenbach U, Janssens A, Flockerzi V, Nilius B. The principle of temperature-dependent gating in cold- and heat-sensitive TRP channels. Nature. 2004 Aug 12;430(7001):748-54.

27. de la Casa Almeida M, Suárez Serrano C, Jiménez Rejano JJ, Ríos Díaz J, Benitez Lugo ML, Rebollo Roldán JR. Reliability of texture analysis using co-occurrence matrices (glcm) on photographic image in the assessment of cellulite in a Spanish population. J Eur Acad Dermatol Venereol. 2015 Feb;29(2):315-24. doi: 10.1111/jdv.12534.

28. Alaluf S, Atkins D, Barrett K, Blount M, Carter N, Heath A. The impact of epidermal melanin on objective measurements of human skin colour. Pigment Cell Res. 2002 Apr;15(2):119-26.

24

3. OMÓWIENIE POZOSTAŁYCH OSIĄGNIĘĆ NAUKOWYCH

3.1. Dorobek naukowy w liczbach

Sumaryczny Impact Factor dla całego dorobku naukowego: 41,237

dla osiągnięcia habilitacyjnego: 21,062

pozostały dorobek: 20,175

Łączna suma punktów MNiSW dla całego dorobku naukowego: 712

dla osiągnięcia habilitacyjnego: 240

pozostały dorobek: 472

Sumaryczna liczba publikacji z listy A: 21

przed uzyskaniem stopnia doktora: 2

po uzyskaniu stopnia doktora: 19

Liczba cytowań:

według Web of Science: 87

według Scopus: 96

Index Hirscha: 6

Liczba udzielonych patentów i wniosków patentowych: 2

3.2. Omówienie działalności naukowej oraz wykaz publikacji z listy A przed

uzyskaniem stopnia doktora

Realizowana przeze mnie tematyka badawcza przed uzyskaniem stopnia doktora obejmowała

zastosowanie spektroskopii elektronowego rezonansu paramagnetycznego (electron paramagnetic

resonance, EPR) do badania wolnych rodników w lekach i próbkach biologicznych.

Badania te obejmowały następujące zagadnienia:

1. Analiza centrów paramagnetycznych w Cladosporium cladosporioides.

2. Analiza właściwości wolnych rodników w gamma napromieniowanych lekach oraz w lekach

napromieniowanych wysokoenergetycznymi protonami.

3. Ocena właściwości antyoksydacyjnych leków i kosmetyków badana z wykorzystaniem

spektroskopii elektronowego rezonansu paramagnetycznego (EPR).

4. Analiza właściwości kosmetyków z wykorzystaniem metod bioinżynierii skóry i spektroskopii

UV.

25

Podsumowanie głównych osiągnięć przedstawionych w publikacjach przed uzyskaniem

stopnia doktora:

1. Oceniłem zdolność wiązania metali ciężkich przez grzyby Cladosporium cladosporioides i ich

przydatność do detoksykacji gleby.

2. Określiłem właściwości wolnych rodników powstających w gamma napromieniowanych

antybiotykach i oceniłem przydatność metody radiacyjnej w sterylizacji wybranych

antybiotyków.

3. Zaproponowałem teorię dotyczącą mechanizmu spadku sygnału EPR w gamma

napromieniowanych antybiotykach oraz zaproponowałem nową technikę radiosterylizacji

leków.

4. Określiłem przydatność metody spektroskopii EPR do oceny właściwości antyoksydacyjnych

wybranych kosmetyków i oceniłem zdolności antyoksydacyjne wybranych kosmetyków.

5. Oceniłem wpływ wybranych kosmetyków na skórę z wykorzystaniem metod bioinżynierii

skóry oraz spektroskopii UV.

Publikacje z listy A przed uzyskaniem stopnia doktora

B-1. Pilawa B, Buszman E, Gondzik A, Wilczyński S, Zdybel M, Witoszyńska T, Wilczok T. Effect of

pH on paramagnetic centers in Cladosporium cladosporioides melanin. Acta Physica Pol 2005;

A 108(1): 147-150. Impact Factor: 0,394 MNiSW: 13 pkt

B-2. Buszman E, Pilawa B, Zdybel M, Wilczyński S, Gondzik A, Witoszyńska T, Wilczok T. EPR

examination of Zn2+ and Cu2+ binding by pigmented soil fungi Cladosporium cladosporioides.

Sci Total Environ 2006; 363(1-3): 195-205. Impact Factor: 2,359 MNiSW: 32 pkt

Łączna liczba prac: 2; wartość wskaźnika Impact Factor: 2,753; punktacja MNiSW: 45

Pozostałe publikacje opublikowane przed uzyskaniem stopnia doktora opublikowane w czasopismach

nie posiadających wskaźnika Impact Factor przedstawiono w załączniku nr 3.

3.3. Omówienie działalności naukowej oraz wykaz publikacji z listy A po

uzyskaniu stopnia doktora

Po uzyskaniu stopnia doktora moje zainteresowania naukowe skierowały się w stronę zastosowania

metod analizy i przetwarzania obrazów w farmacji, medycynie i kosmetologii.

W swoich badaniach, niezwiązanych z głównym cyklem publikacji, stosowałem szereg metod

i technik obejmujących m. in.: termografię w ocenie dokładności wykonywania zabiegów laserowych,

ocenę parametrów mechanicznych rogówki (Corvis), analizę obrazów rogówki w ultraszybkich

kamerach, obrazowanie skóry z wykorzystaniem popularnych kamer w świetle widzialnym do

optymalizacji zabiegów laserowych, optyczną tomografię koherentną (OCT) i echolokację do

automatycznej analizy biomasy ryb na podstawie obrazów pochodzących z sonaru.

26

Podsumowanie głównych osiągnięć prac opublikowanych przed uzyskaniem stopnia doktora:

1. Opracowałem metodę określania kąta przesączania (kąta tęczówkowo-rogówkowego) na

podstawie obrazów tomograficznych (OCT).

2. Określiłem wpływ ołowiu na aktywność oksydazy ksantynowej.

3. Opracowałem metodykę oceny dokładności wykonania ablacyjnych laserowych zabiegów

estetycznych i dermo-chirurgicznych. Wykazałem niską dokładność manualnego wyzwalania

lasera w prowadzonych zabiegach wobec czego zaproponowałem rozwiązanie tego problemu

w postaci rozwiązania technologicznego (patent pt. „System wspomagający wykonywanie

małoinwazyjnych zabiegów z zakresu medycyny estetycznej” przedstawiony w dalszej części

wniosku).

4. Opracowałem metodę automatycznej detekcji punktów antropometrycznych na obrazach

termowizyjnych twarzy.

5. Zaproponowałem teorię wpływu pulsacji krwi na badania diagnostyczne w obrębie aparatu

oka (badania angiograficzne, tomograficzne i inne).

6. Opracowałem automatyczną metodę oceny jakości gruczołów tarczkowych (gruczołów

Meiboma).

Publikacje z listy A po uzyskaniu stopnia doktora

C-1. Wilczyński S, Pilawa B, Koprowski R, Wróbel Z, Ptaszkiewicz M, Swakoń J, Olko P. EPR studies

of free radicals decay and survival in gamma irradiated aminoglycoside antibiotics: sisomicin,

tobramycin and paromomycin. Eur J Pharm Sci 2012 45(3): 251-262. Impact Factor: 2,987 MNiSW: 35 pkt

C-2. Koprowski R, Wróbel Z, Wilczyński S, Nowińska A, Wylęgała E. Methods of measuring the

iridocorneal angle in tomographic images of the anterior segment of the eye. Biomed Eng

Online 2013; 12(1) [40]: 1-16. Impact Factor: 1,746 MNiSW: 25 pkt

C-3. Koprowski R, Wróbel Z, Kleszcz A, Wilczyński S, Woźnica A, Łozowski B, Pilarczyk M,

Karczewski J, Miguła P. Mobile sailing robot for automatic estimation of fish density and

monitoring water quality. Biomed Eng Online 2013; 12 [60]: 1-18. Impact Factor: 1,746 MNiSW: 25 pkt

C-4. Kasperczyk S, Dobrakowski M, Ostałowska A, Kasperczyk A, Wilczyński S, Wyparło-Wszelaki

M, Kiełtucki J, Birkner E. Lead-elevated activity of xanthine oxidase in lead-exposed Wolkers.

Med Pracy 2013; 64(2): 175-180. Impact Factor: 0,318 MNiSW: 15 pkt

C-5. Koprowski R, Wilczyński S, Samojedny A, Wróbel Z, Deda A. Image analysis and processing

methods in verifying the correctness of performing low-invasive esthetic medical procedures.

Biomed Eng Online 2013; 12 [51]: 1-14. Impact Factor: 1,746 MNiSW: 25 pkt

C-6. Wilczyński S, Pilawa B, Koprowski R, Wróbel Z, Ptaszkiewicz M, Swakoń J, Olko P. Free

radicals properties of gamma-irradiated penicillin-derived antibiotics: piperacillin, ampicillin,

and crystalline penicillin. Radiat Environ Biophys. 2014; 53(1): 203-210. Impact Factor: 1,528 MNiSW: 25 pkt

27

C-7. Koprowski R, Wilczyński S, Nowińska A, Lyssek-Boroń A, Teper S, Wylęgała E, Wróbel Z.

Quantitative assessment of responses of the eyeball based on data from the Corvis

tonometer. Comput Biol Med 2015; 58: 91-100. Impact Factor: 1,521 MNiSW: 20 pkt

C-8. Marzec M, Koprowski R, Wróbel Z, Kleszcz A, Wilczyński S. Automatic method for detection of

characteristic areas in thermal face images. Multimed Tools Appl. 2015; 74(12): 4351-4368. Impact Factor: 1,331 MNiSW: 30 pkt

C-9. Koprowski R, Szmigiel M, Kasprzak H, Wróbel Z, Wilczyński S. Quantitative assessment of the

impact of blood pulsation on images of the pupil in infrared light. J Opt Soc Am A – Opt Imgae

Sci Vis 2015; 32(8): 1446-1453. Impact Factor: 1,457 MNiSW: 25 pkt

C-10. Koprowski R, Wilczyński S, Olczyk P, Nowińska A, Węglarz B, Wylęgała E. A quantitive metod

for assessing the quality of meibomian glands. Comput Biol Med 2016; 75: 130-138. Impact Factor: 1,521 MNiSW: 20 pkt

C-11. Wilczyński S, Koprowski R, Wiernek BK, Błońska-Fajfrowska B. Image-guided automatic

triggering of a fractional CO2 laser in aesthetic procedures. Comput Biol Med 2016; 76: 1-6. Impact Factor: 1,521 MNiSW: 20 pkt

Łączna liczba prac: 11; wartość wskaźnika Impact Factor: 17,422; punktacja MNiSW: 265

Pozostałe publikacje opublikowane po uzyskaniu stopnia doktora opublikowane w czasopismach nie

posiadających wskaźnika Impact Factor przedstawiono w załączniku nr 3.

3.4. Udział w konferencjach i sympozjach

Przed uzyskaniem stopnia doktora

1. 21st International Meeting on Radio- and Microwave Spectroscopy RAMIS 2005 Application

to Modern Materials, Poznań-Będlewo 24-28.04.2005 (1 poster)

2. 38th Polish Seminar on Nuclear Magnetic Resonance and Its Aplications, Kraków

1-2.12.2005 (1 poster)

3. 39 Ogólnopolskie Seminarium na Temat Magnetycznego Rezonansu Jądrowego i Jego

Zastosowań, Kraków 30.11.-1.12.2006 (2 postery)

4. 5th Symposium on Medical Physics, 3rd International Symposium on Medical Physics,

Ustroń 20-23.09.2006 (1 wystąpienie ustne)

5. 41th Meeting of the Polish Biochemical Society, Białystok 12-15.09.2006 (1 poster)

6. 20 Naukowy Zjazd Polskiego Towarzystwa Farmaceutycznego - Farmacja XXI wieku

- wyzwania i nadzieje, Katowice 25-28.09.2007 (1 wystąpienie ustne)

7. 22nd International Conference on Radio and Microwave Spectroscopy, Poznań-Będlewo

22-25.04.2007 (2 postery)

8. 13th Conference of Polish Biophysics Society, Łódź 24-26.09.2007 (1 poster)

28

Po uzyskaniu stopnia doktora

9. 41 Ogólnopolskie Seminarium Na Temat Magnetycznego Rezonansu Jądrowego i Jego

Zastosowań, Kraków 01-02.12.2008 (5 posterów)

10. 42 Ogólnopolskie Seminarium na temat Magnetycznego Rezonansu Jądrowego i Jego

Zastosowań, Kraków 1-2.12.2009 (3 postery)

11. 6th Symposium on Medical Physics, 4th International Symposium on Medical Physics,

Szczyrk 15-18.06.2009 (4 postery)

12. 5 Konferencja Naukowo-Szkoleniowa Sekcji Dermatologii Estetycznej Polskiego

Towarzystwa Dermatologicznego, Bydgoszcz 4-6.06.2009 (3 postery)

13. 14th Conference of Polish Biophysics Society, Łódź 28-30.09.2010 (2 postery)

14. 6 Konferencja Sekcji Dermatologii Estetycznej PTD "Rola dermatologii estetycznej

w kolejnych dekadach naszego życia", Łódź, 9-11.12.2010 (2 postery)

15. Międzynarodowa Konferencja Naukowa "Oczekiwania i potrzeby człowieka w kontekście

zdrowia i urody", Kielce, 10-11.04.2010 (2 postery)

16. 43 Ogólnopolskie Seminarium Na Temat Magnetycznego Rezonansu Jądrowego i Jego

Zastosowań. Kraków, 1-2.12.2010 (3 postery)

17. 2 Forum EMR-PL, Częstochowa-Hucisko 16-18.05.2012 (1 poster)

18. Konferencja Naukowa Kosmetologia - Nauka i Przyszłość, Łódź 12.03.2016 (1 poster)

19. Kongres Polskiego Towarzystwa Farmaceutycznego - Farmacja 21 "Farmaceuci w ochronie

zdrowia", Wrocław 23-24.09.2016 (4 postery)

Sumarycznie 40 doniesień zjazdowych, z czego 38 posterów oraz 2 wystąpienia ustne.

3.5. Odbyte kursy i szkolenia


1. Rola farmaceuty w leczeniu bólu; Naczelna Izba Aptekarska, 2006

2. Postępy farmakoterapii chorób układu pokarmowego; Kolegium Kształcenia

Podyplomowego SUM, PTFarm, 2007


3. Komunikacja interpersonalna; Kolegium Kształcenia Podyplomowego, Wydział

Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, SUM, 2009

4. Farmakokinetyka stosowana; Kolegium Kształcenia Podyplomowego, Wydział


5. Biofarmaceutyczna ocena jakości postaci leku; Kolegium Kształcenia Podyplomowego,

Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, SUM, 2009

6. Postępy nauk farmaceutycznych; Kolegium Kształcenia Podyplomowego, Wydział


29

7. Opieka farmaceutyczna; Kolegium Kształcenia Podyplomowego, Wydział Farmaceutyczny

z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej, SUM, 2011

8. Laseroterapia w kosmetologii - systemy frakcyjne, Śląska Wyższa Szkoła Medyczna

w Katowicach, 2012

9. Praca z obrazami w środowisku Photoshop; Demo, Katowice, 2012

10. Prawne i etyczne aspekty pracy farmaceuty; Kolegium Kształcenia Podyplomowego, Wydział


11. Problemy współczesnej receptury; Kolegium Kształcenia Podyplomowego, Wydział


12. Zarządzenia projektem innowacyjnym; szkolenie w ramach projektu „Transfer wiedzy

i praktyki”, POKL.08.02.01-24-031/1, 2013

13. Wymagania normy PN-EN ISO 22716:2009, Dekra, 2013

14. Uzyskanie kompetencji Audytor wewnętrzny GMP kosmetyki według normy PN-EN ISO

22716:2009, Dekra, 2014

15. Komunikacja i praca zespołowa. Akademia Morska w Gdyni w ramach projektu Ster dla B+R,

2014

16. Techniki zarządzania badaniami i projektami, TÜV Nord Polska; szkolenie w ramach projektu

POKL.08.02.01-24-007/12, 2014

17. Pozyskiwanie i zarządzanie środkami publicznymi na innowacje. Komercjalizacja badań.

TÜV Nord Polska; szkolenie w ramach projektu POKL.08.02.01-24-007/12, 2014

18. Pozyskiwanie rozwiązań naukowych i tworzenie narzędzi niezbędnych do pozyskiwania

środków finansowych. TÜV Nord Polska; szkolenie w ramach projektu POKL.08.02.01-24-

007/12, 2014

19. Sfałszowane leki i produkty medyczne; Studium Kształcenia Podyplomowego UJ Kraków,

2015

20. Obrazowanie hiperspektralne – praktyczne zastosowanie. EC TEST SYSTEMS sp. z o. o.;

HeadWall Int, USA, 2015

21. Graficzna wizualizacja danych z wykorzystaniem programu Origin; Gambit, Kraków, 2016

3.6. Nagrody i wyróżnienia


1. Zespołowa nagroda naukowa II stopnia Rektora Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach za publikacje nt. analizy wpływu wybranych czynników fizykochemicznych na

właściwości wolnorodnikowe melanin metodą elektronowego rezonansu

paramagnetycznego, 2006

2. Zespołowa nagroda naukowa III stopnia Rektora Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach za publikacje nt. oceny procesów wolnorodnikowych w układach podanych

działaniu jonów metali, promieniowania laserowego i protonów, 2007

30


3. Najlepszy komunikat naukowy podczas XLI Ogólnopolskiego seminarium na temat

magnetycznego rezonansu jądrowego i jego zastosowań, Kraków, 2008

4. Zespołowa nagroda II stopnia w zakresie działalności organizacyjnej Rektora Śląskiego

Uniwersytetu Medycznego w Katowicach, 2010

5. Zespołowa nagroda II stopnia w zakresie działalności organizacyjnej Rektora Śląskiego


6. Zespołowa nagroda naukowa II stopnia Rektora Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach za publikacje dotyczące badania EPR wolnych rodników w gamma

napromieniowanych antybiotykach aminoglikozydowych, 2013

7. Zespołowa nagroda naukowa II w zakresie działalności organizacyjnej Rektora Śląskiego


8. Zespołowa nagroda naukowa III stopnia Rektora Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach za publikacje dotyczące obrazowania hiperspektralnego i termowizji do

biometrycznej analizy parametrów diagnostycznych skóry, 2015

9. Wyróżnienie za pracę pt. Nowoczesne metody identyfikacji leków sfałszowanych podczas

2. Kongresu Polskiego towarzystwa Farmaceutycznego FARMACJA 21 Farmaceuci w ochronie

zdrowia, 2016

10. Indywidualna nagroda naukowa II stopnia Rektora Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach za publikację dotyczącą zastosowania dynamicznej analizy termowizyjnej do

identyfikacji leków sfałszowanych, 2016

3.7. Współpraca z jednostkami naukowymi i firmami/przemysłem


1. Instytut Fizyki Jądrowej im. H. Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk, Zakład Fizyki

Radiacyjnej i Dozymetrii, Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków

Współpraca w zakresie gamma napromieniowania leków, wykorzystania

wysokoenergetycznej wiązki protonów do napromieniowania leków

i kosmetyków oraz identyfikacji składu leków metodą PIXE

2. Katedra i Zakład Chemii i Analizy Leków, WFzOML, SUM, ul. Jagiellońska 4, 41-200 Sosnowiec

Współpraca w zakresie analiz centrów paramagnetycznych w Cladosporium

cladosporioides

3. Katedra i Zakład Biofarmacji, WFzOML, SUM, ul. Jedności 8, 41-200 Sosnowiec

Współpraca w zakresie analiz centrów paramagnetycznych w Cladosporium

cladosporioides


4. Enformatic sp. z o.o., ul. Mieszka I 73, 35-303 Rzeszów

Współpraca w zakresie obrazowania hiperspektralnego i analizy reflektancji

kierunkowej

31

5. Zakład Komputerowych Systemów Biomedycznych, Instytut Informatyki, Wydział

Informatyki i Nauki o Materiałach, Uniwersytet Śląski w Katowicach, ul. Będzińska 39, 41-200

Sosnowiec

Współpraca naukowo-badawcza w zakresie bioinżynierii oraz metod analizy

i przetwarzania obrazów.

6. Narodowy Instytut Leków, Zakład Chemii Farmaceutycznej, ul. Chełmska 30/34, 00-725

Warszawa

Współpraca w zakresie identyfikacji leków sfałszowanych

7. Katedra i Oddział Kliniczny Chorób Wewnętrznych, Dermatologii i Alergologii, Śląski

Uniwersytet Medyczny w Katowicach, Szpital Specjalistyczny, ul. M. Curie-Skłodowskiej 10,

41-800 Zabrze

Współpraca w zakresie ilościowej identyfikacji wyników punktowych

alergicznych testów skórnych

8. Katedra Farmacji Stosowanej, Zakład Technologii Postaci Leku SUM, ul. Kasztanowa 3,

41-205 Sosnowiec

Współpraca w zakresie oceny homogenności podziału stałych postaci leku

i oceny współczynnika ochrony IR filtrów

9. Katedra Kosmetologii, Zakład Badań Strukturalnych Skóry SUM ,ul. Kasztanowa 3, 41-205

Sosnowiec

Współpraca w zakresie oceny ilościowej skuteczności procedur medycyny

estetycznej.

10. Centrum Leczenia Oparzeń, ul. Jana Pawła II 2, 41-100 Siemianowice Śląskie

Współpraca w zakresie ilościowej identyfikacji rozległości oparzeń metodą

analizy hiperspektralnej i termowizyjnej

11. Katedra i Klinika Dermatologii, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, SP Szpital

Kliniczny im. A. Mielęckiego, ul. Francuska 20/24, 40-851 Katowice

Współpraca w zakresie oceny ilościowej parametrów skóry istotnych

w diagnostyce dermatologicznej

12. Duke University Medical Center, 27703 Durham, NC, Stany Zjednoczone

Współpraca w zakresie optymalizacji dermatologicznych procedur

laserowych

13. Katedra i Zakład Biochemii, Wydział Lekarski z Oddziałem Lekarsko-Dentystycznym w Zabrzu,

SUM, ul. Jordana 19, 41-808 Zabrze

Współpraca w zakresie oceny aktywności enzymów w obecności metali

ciężkich

14. Centralne Laboratorium Kryminalistyczne Policji, Aleje Ujazdowskie 7, 00-583 Warszawa

Współpraca w zakresie identyfikacji leków fałszywych

32

15. JagoPRO Sp. z o.o., ul. Szczakowska 35, 43-600 Jaworzno

Współpraca w zakresie projektowania i wykonania narzędzi służących

ilościowej analizie produktów kosmetycznych produkowanych w firmie

JagoPRO

16. Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej, Katedra Chemii

i Technologii Polimerów, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

Współpraca w zakresie wykorzystania produktów pszczelich w farmacji.

17. Okręgowy Szpital Kolejowy w Katowicach, Panewnicka 65, 40-760 Katowice

Współpraca w zakresie zastosowania metod analizy i przetwarzania obrazów

w okulistyce

18. SPECIM Ltd, Elektroniikkatie 13, FI-90590, Oulu, Finlandia

Współpraca w zakresie zastosowanie obrazowania hiperspektralnego

w identyfikacji leków sfałszowanych

19. Katedra Fizyki Relatywistycznej, Wydział Matematyki i Informatyki, Uniwersytet Warmińsko-

Mazurski, ul. Słoneczna 54, 10-710 Olsztyn

Współpraca w zakresie zastosowania dynamiki molekularnej w ocenie

właściwości farmaceutycznych leków, produktów medycznych i żywności

20. Instytut Psychologii, Uniwersytet Karola Stefana Wyszyńskiego w Warszawie,

ul. Wóycickiego 1/3, bud. 14, 01-938 Warszawa

Współpraca w zakresie oceny wpływu zadania retorycznego na temperaturę

skóry

3.8. Kierowanie międzynarodowymi i krajowymi projektami badawczymi oraz

udział w takich projektach


1. Kierownik projektu dla młodych naukowców pt. „Właściwości centrów paramagnetycznych

w antybiotykach poddanych sterylizacji radiacyjnej”. Śląski Uniwersytet Medyczny

w Katowicach, numer umowy: NN-2072/07. Projekt został rozliczony, a wymiernym efektem

są publikacje z lat 2007-2009

2. Współwykonawca w projekcie statutowym pt. „Właściwości centrów paramagnetycznych w

biopolimerach melaninowych oraz ich rola w procesach biochemicznych”. Śląski Uniwersytet

Medyczny w Katowicach, numer umowy: KNW-1-086/P/1/0. Grant został rozliczony,

a wymiernym efektem są publikacje z lat 2006-2011


3. Współwykonawca w projekcie statutowym pt. „Właściwości centrów paramagnetycznych w

biopolimerach melaninowych oraz ich rola w procesach biochemicznych”. Śląski Uniwersytet

Medyczny w Katowicach, numer umowy: KNW-1-142/09. Projekt został rozliczony,

a wymiernym efektem są publikacje w roku 2009

33

4. Wykonawca w międzynarodowym grancie pt. „Inteligentny System Informacyjny dla

Globalnego Monitoringu, Detekcji i Identyfikacji Zagrożeń (INSIGMA)” realizowany przez

Akademię Górniczo-Hutniczą w Krakowie; Projekt realizowany w ramach Programu

Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka Poddziałanie 1.1.2, Strategiczne programy badań

naukowych i prac rozwojowych, Europejski Fundusz Rozwoju Regionalnego, projekt nr POIG

01.01.02-00-062/09-00. Nazwa zadania: Opracowanie analizy zniekształconych obrazów

twarzy w świetle widzialnym i termowizji. Efektem prac są publikacje z lat 2010-2015

5. Kierownik 3 projektów indywidualnych dla młodych naukowców Śląskiego Uniwersytetu

Medycznego w Katowicach. Tytuły projektów (2012): „Wpływ fotouczulacza na właściwości

optyczne i stopień degradacji barwników stosowanych w tatuażu i makijażu permanentnym”,

numer umowy: KNW – 1-023/N/2/0; (2013): „Zastosowanie spektroskopii EPR i metod analizy

i przetwarzania obrazów w zabiegu laserowego usuwania tatuaży i zmian barwnikowych”,

numer umowy: KNW-2-019/N/3/K; (2014): „Zastosowanie dynamicznej analizy termowizyjnej

do biometrycznej oceny skuteczności wybranych preparatów wykorzystywanych w terapii

lipodystrofii gynoidalnej”, numer umowy: KNW-2-020/N/4/N; Każdorazowo projekty były

rozliczane, a wymiernym efektem są publikacje z lat 2012-2014

6. Kierownik i jedyny wykonawca projektu pt. „Zaprojektowanie i wykonania prototypu

urządzenia do akwizycji obrazów skóry wykorzystywanych do weryfikacji skuteczności

i bezpieczeństwa kosmetyków produkowanych w firmie JagoPRO". Projekt w ramach

działania „Transfer Wiedzy i Praktyki”, działanie 8.2 Transfer Wiedzy, Poddziałanie 8.2.1

Wsparcie dla współpracy sfery nauki i przedsiębiorstw z Europejskiego Funduszu Społecznego

Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki, 2013-2014

7. Współwykonawca w projekcie statutowym pt. „Zastosowanie obrazowania

hiperspektralnego w optymalizacji laserowych zabiegów dermatologicznych oraz innych

zabiegów małoinwazyjnych z zakresu medycyny estetycznej”. Śląski Uniwersytet Medyczny

w Katowicach, numer umowy: KNW-1-001/N/5/0 oraz KNW-1-001/K/6/0. Projekt został

rozliczony a wymiernym efektem są publikacje: A-7, A-8, 2015-2016

8. Wykonawca w grancie NCN pt. „W poszukiwaniu biomarkerów żywności z wykorzystaniem

relaksometrii Magnetycznego Rezonansu Jądrowego”, Narodowe Centrum Nauki, konkurs

OPUS 10, panel NZ9, UMO-2015/19/B/NZ9/03348, od 2016

9. Zgłosiłem aplikację jako kierownik międzynarodowego projektu polsko-indyjskiego

koordynowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa wyższego pt. „A quantitative

comparative analysis of the effectiveness of traditional Indian medicines and azole derivatives

used in tinea corporis topical treatment”. Decyzja o zatwierdzeniu projektu jest w fazie

procedowania niemniej jednak projekt został oceniony na maksymalną liczbę punktów.

3.9. Staże naukowe

1. Staż badawczy w zakresie bioinżynierii w Zakładzie Komputerowych Systemów

Biomedycznych Instytutu Informatyki na Wydziale Informatyki i Nauki o Materiałach

Uniwersytetu Śląskiego w ramach projektu Fundament Rozwoju: Staże z Technologii-

FORSZT, finansowany w ramach priorytetu VIII POKL, 2014 (1 miesiąc)

2. Staż w zakresie obrazowanie hiperspektralnego u czołowego producenta kamer

hiperspektralnych SPECIM, Spectral Imaging Ltd, Oulu, Finlandia (1 tydzień)

34

3. Staż naukowy w zakresie zastosowania metod analizy i przetwarzania obrazów w farmacji;

Medical University of Varna, Warna, Bułgaria, 2016 (2 tygodnie)

3.10. Recenzje prac dla czasopism z listy A

Wykonałem recenzje artykułów naukowych dla następujących czasopism z listy A:

1. Analytical Methods, IF = 1,915 (1 recenzja)

2. Biomedical Engineering Online, IF = 1,380 (5 recenzji)

3. Computer Methods and Programs in Biomedicine, IF = 1,862 (1 recenzja)

4. International Journal of Radiation Biology, IF = 1,779 (1 recenzja)

5. Journal of Brazilian Chemical Society, IF = 1,096 (1 recenzja)

6. Journal of Alternative and Complementary Medicine, IF = 1,395 (1 recenzja)

7. Journal of Molecular Liquids, IF = 2,740, (1 recenzja)

8. Radiation and Environmental Biophysics, IF = 1,923 (1 recenzja)

9. Radiation Effects and Defects in Solids, IF = 0,472 (1 recenzja)

10. Radiation Physics and Chemistry, IF = 1,207 (1 recenzja)

11. Ultrasound in Medicine and Biology, IF = 2,298 (1 recenzja)

Sumarycznie wykonałem 15 recenzji dla czasopism z listy A

3.11. Patenty i wnioski patentowe

1. Patent nr P.398216 pt. „Urządzanie do terapii blizn i/lub bliznowców”, przyjęty przez Urząd

Patentowy RP dnia 23.02.2012 r. Współtwórcy: R. Koprowski, S. Wilczyński, Z. Wróbel

2. Wniosek patentowy nr P.398896 pt. „System wspomagający wykonywanie małoinwazyjnych

zabiegów z zakresu medycyny estetycznej”, przyjęty przez Urząd Patentowy RP dnia

20.04.2012 r. Współtwórcy: R. Koprowski, S. Wilczyński, Z. Wróbel

3.12. Prezentacje na zaproszenia instytucji naukowych i firm

1. Wykład pt. „Kompleksowa diagnostyka skóry”, Śląskie Spotkania Kosmetyczne, 2010

2. Wykład szkoleniowy dla firmy Servier pt. „Leki oryginalne i generyczne. Czy i kiedy możliwy

jest konsensus?”, 2010

3. Wykład pt. „Czynniki odpowiedzialne za starzenie się skóry. Profilaktyka produktowa anty-

ageing”. Najczęściej stosowane składniki aktywne powstrzymujące proces starzenia skóry;

Śląskie Spotkania Kosmetyczne, 2011

4. Reprezentowanie Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach podczas Brokerage

Event Horizon 2020, Ostrawa, Czechy, 2015

5. Wykład pt. “Image analysis and processing in pharmaceutical sciences”, Medical University

of Varna, Warna, Bułgaria, 2016

35

6. Wykład pt. „Sfałszowane leki i suplementy diety - jak je rozpoznać? Nowoczesne metody

obrazowe w identyfikacji sfałszowanych produktów leczniczych i suplementów diety” podczas

zebrania Oddziału Śląskiego Polskiego Towarzystwa Fizjologicznego w Katowicach, 2016

3.13. Członkostwo w towarzystwach naukowych

1. Polskie Towarzystwo Farmaceutyczne

Ogólnopolska Sekcja Naukowa ds. Sfałszowanych Leków

2. Polska Grupa EPR

3. Polskie Towarzystwo Biofizyczne

4. Polskie Towarzystwo Fizyki Medycznej

3.14. Popularyzacja nauki

1. Wykład pt. „Badania EPR gamma napromieniowanych antybiotyków” dla słuchaczy

Uniwersytetu Trzeciego Wieku, 2008

2. Wykład pt. „Ogólne zasady stosowania leków dla słuchaczy” Uniwersytetu Trzeciego Wieku,

2008

3. Wykład pt. „Na czym polega zawód kosmetologa?” w Śląskiej Wyższej Szkole Medycznej

w Katowicach dla uczniów szkół średnich, 2012

4. Wykład pt. „Fotografia kliniczna skóry jako narzędzie pracy kosmetologa” na sympozjum

szkoleniowym organizowanym przez Górnośląską Wyższą Szkołę Handlową w Katowicach

dotyczącym profilaktyki onkologicznej w gabinecie kosmetycznym, 2013

5. Audycja radiowa dotycząca ochrony przeciwsłonecznej i profilaktyki czerniaka złośliwego na

antenie Radia Katowice w programie Kawa Na Ławę - Rozmowa Dnia red. Jerzego Zawartki,

2013

6. Prezentacja wybranych nowoczesnych metod obrazowych wykorzystywanych w naukach

medycznych i farmaceutycznych podczas II Pikniku Wiedzy odbywającego się

w Sosnowieckim Parku Naukowo-Technologicznym, 2013

7. Prezentacja Wydziału podczas dni otwartych odbywających się na Wydziale

Farmaceutycznym z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej SUM, 2014-2016

36

4. DZIAŁALNOŚĆ DYDAKTYCZNA I ORGANIZACYJNA

4.1. Prowadzenie zajęć dydaktycznych

Seminaria i ćwiczenia (Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach):

1. Z przedmiotu biofizyka dla studentów kierunków kształcenia farmacja, analityka medyczna,

kosmetologia Io, biotechnologia

2. Z przedmiotu podstawowa aparatura w kosmetologii i aparatura w kosmetologii dla

studentów kierunków kształcenia odpowiednio kosmetologia Io i kosmetologia IIo

3. Z przedmiotu podstawy fizyki medycznej dla studentów kierunków kształcenia

kosmetologia Io

4. Z przedmiotu fizykoterapia dla studentów kierunków kształcenia kosmetologia Io

5. Z przedmiotu fakultatywnego procesy wolnorodnikowe w medycynie i kosmetologii dla

studentów kierunków kształcenia kosmetologia Io

6. Z przedmiotu fizjologia dla studentów kierunków kształcenia farmacja, kosmetologia,

biotechnologia

7. Z przedmiotu fakultatywnego dokumentacja obrazowa do celów diagnostycznych

i terapeutycznych dla studentów kierunku kształcenia kosmetologia IIo

8. Z przedmiotu aparatura i urządzania stosowane w kosmetologii dla słuchaczy studiów

podyplomowych kierunku kosmetologia z elementami medycyny estetycznej

Wykłady, ćwiczenia, seminaria (Górnośląska Wyższa Szkoła Handlowa w Katowicach):

9. Z przedmiotów farmakologia, biochemia, receptura kosmetyczna dla studentów kierunków

kształcenia kosmetologia Io

10. Z przedmiotu lasery w medycynie i kosmetologii dla studentów kierunków kształcenia

kosmetologia IIo

4.2. Opieka nad pracami naukowymi studentów

1. Opiekun pracy pt. „Wolne rodniki w gamma napromieniowanym metamizolu” wygłoszonej

podczas 2nd International Conference of Medicals Students and Young Doctors, Katowice

2007

2. Opiekun pracy pt. “Antioxidative potential of selected oils used in cosmetology” wygłoszonej

podczas the 4th International Conference of Medicals Students and Young Doctors, Zabrze

2009

3. Opiekun pracy pt. „The use of hyperspectral imaging for optimizing laser tattoo removal”

wygłoszonej podczas XI Międzynarodowej i LV Międzywydziałowej Konferencji Naukowej

Studentów Uczelni Medycznych, Katowice 2016

37

4.3. Promotor pomocniczy w przewodach doktorskich

1. Powołany przez Radę Wydziału Informatyki i Nauki o Materiałach Uniwersytetu Śląskiego

w Katowicach na promotora pomocniczego rozprawy doktorskiej mgr inż. Pawła

Popielskiego. Temat rozprawy doktorskiej: Znajdowanie odpowiedniości punktów

charakterystycznych na obrazach stereowizyjnych. Planowany termin obrony: pierwsza

połowa 2017

4.4. Promotorstwo i opieka nad pracami magisterskimi i licencjackimi

1. Promotor 5 prac magisterskich

2. Opiekun 17 prac magisterskich

3. Recenzent 10 prac magisterskich

4. Promotor i recenzent kilkudziesięciu prac licencjackich

4.5. Działalność organizacyjna

1. Członek Okręgowej Komisji Wyborczej w Śląskim Uniwersytecie Medycznym, 2008

2. Członek rady programowej kierunku kosmetologia Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach, od 2009

3. Opiekun praktyk kierunku kosmetologia dla Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach, 2009-2016

4. Ekspert zespołu działającego w obszarze nauk medycznych i nauk o zdrowiu oraz nauk

o kulturze fizycznej dla Polskiej Komisji Akredytacyjnej. Odpowiedzialny za ocenę jakości

kształcenia na kierunku kosmetologia, w tym prowadzenie wizytacji, od 2013

5. Członek Uczelnianej Komisji Rekrutacyjnej Śląskiego Uniwersytetu Medycznego

w Katowicach, od 2014

6. Organizacja i prowadzenie stażu dla dr Małgorzaty Janik reprezentującej Zakład

Komputerowych Systemów Biomedycznych Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach w ramach

projektu „Współpraca drogą do innowacji” (WND-POKL.008.02.02.24/007/12) realizowanego

w ramach priorytetu VIII Regionalne Kady Gospodarki; Działanie 8.2 Transfer Wiedzy;

Poddziałanie 8.2.1, 2014 (3 miesiące)

7. Opiekun studentów pierwszego roku na kierunku kosmetologia Io, Wydział Farmaceutyczny

z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu, SUM, od 2016

8. Opiekun Koła Naukowego przy Katedrze i Zakładzie Podstawowych Nauk Biomedycznych,

SUM, od 2016

38

5. KOLEGIA REDAKCYJNE CZASOPISM NAUKOWYCH I BRANŻOWYCH

1. Redaktor naczelny „Aestetica”, dwumiesięcznik o zasięgu ogólnopolskim o tematyce:

medycyna estetyczna, kosmetologia, dermatologia; nr ISSN 2353-3412, od 2012

2. Członek rady naukowej „Świat Medycyny i Farmacji”, miesięcznik o zasięgu ogólnopolskim

prezentujący nowości lekowe i ukazujące problemy terapeutyczne z różnych dziedzin

medycyny; nr ISSN 1508-1850, od 2014

3. Redaktor gościnny (Guest Editor) w Journal of Healthcare Engineering (IF = 0,925); Special

Issue on Image Processing in Ophthalmology, Topics: Algorithms for image analysis and

processing in ophthalmology, New methods of image processing in the analysis of solid

dosage forms, Algorithms for image analysis and combination of pattern classifiers with

application, 2016

39

6. WYKONANE EKSPERTYZY LUB INNE OPRACOWANIA NA

ZAMÓWNIENIE

1. Reprezentowanie firmy Enformatic sp. z o.o., Rzeszów jako ekspert w zakresie obrazowania

hiperspektralnego podczas Cosmoprof Worldwide Bologna|The international beauty fair,

Bolonia, Włochy, 2015

2. Reprezentowanie firmy Enformatic sp. z o.o., Rzeszów w charakterze eksperta w zakresie

obrazowania hiperspektralnego i analizy reflektancji kierunkowej podczas spotkania

mającego miejsce w siedzibie Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency),

Noordwijk, Holandia, 2015

3. Ekspert d/s oceny merytorycznej projektów dla Narodowego Centrum Badań i Rozwoju

(NCBiR). Wykonałem 18 recenzji i ocen dla NCBiR , m.in. w ramach projektów: (od 2012)

- 1. Oś priorytetowa: Badania i rozwój nowoczesnych technologii, Działanie 1.1:

Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej na wiedzy


Wsparcie badań naukowych dla budowy gospodarki opartej o wiedzę, Poddziałanie

1.1.2: Strategiczne programy badań naukowych i prac rozwojowych


Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki

naukowe; Poddziałanie 1.3.1: Projekty rozwojowe


Wsparcie projektów celowych

- 2. Oś priorytetowa: Infrastruktura sfery B+R, Działanie: 2.1: Rozwój ośrodków

o wysokim potencjale badawczym

- 2. Oś priorytetowa: Infrastruktura sfery B+R, Działanie 2.3: Inwestycje związane

z rozwojem infrastruktury informatycznej nauki

4. Ekspert d/s oceny merytorycznej projektów dla Polskiej Agencji Rozwoju Przedsiębiorczości.

Wykonałem 1 recenzję w ramach projektu wsparcie na pierwsze wdrożenie wynalazku

w ramach 4. osi priorytetowej: Inwestycje w innowacyjne przedsięwzięcia w Programie

Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka, od 2012

5. Ekspert d/s oceny merytorycznej projektów dla Ministerstwa Gospodarki RP. Wykonałem

2 recenzje w ramach działania 4.5 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka 2007-

2013, od 2013

7. KIERUNKOWY ROZWÓJ ZAWODOWY W ZAWODZIE

FARMACEUTY

Swoje doświadczenie naukowe i dydaktyczne poszerzam o aspekt praktyczny łącząc pracę

w Uczelni z pracą w charakterze kierownika działu farmacji szpitalnej w H-T. Centrum Medyczne

sp. z 0.0., Tychy (od 09/2012 - nadal).

Posiadane uprawnienia:

1. Prawo wykonywania zawodu farmaceuty (VI/24/139/04) na podstawie decyzji Okręgowej

Rady Aptekarskiej w Katowicach, 2004

2. Tytuł specjalisty w specjalności farmacji aptecznej po odbyciu specjalizacji pod kierunkiem

dr hab. Ewy Chodurek, Wydział Farmaceutyczny z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej

w Sosnowcu, Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach, 2015

40

Autoreferat - Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach · spektrometria masowa czy metody...

Documents

Transcript of Autoreferat - Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach · spektrometria masowa czy metody...