No 18. līdz 22. augustam Siguldas Valsts ģimnāzijas skolēni (Laura Pakalne no 11. c klases, Ieva Sofija Bundziņa un Ernests Lipskis no 12. b klases, Aleksandrija Sofija Bogdanova un Evita Mārtinsone no 12. c klases) ar mentori, ķīmijas skolotāju Ilonu Brakovsku un pavadošajām personām Karīnu Egli un Lāsmu Mālnieci no Rīgas tehniskās universitātes Biomateriālu un bioinženierijas institūta viesojās AO Pētniecības institūtā Davosā, Šveicē, lai piedalītos biomateriālu pētniecībā un iemēģinātu savu roku darbā ar biomateriāliem. BIO-GO-Higher konkursa uzvarētāji vēlas padalīties ar iespaidiem un pieredzēto vizītes laikā.
AO Pētniecības institūta galvenais mērķis ir uzlabot ortopēdisko pacientu aprūpi, izmantojot inovatīvu pētniecību un attīstību. Institūta nosaukumā pielietotā abreviatūra ir simboliska atsauce uz AO Fonda pirmsākumiem – Šveices pētījumu grupu Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesefragen (Association of the Study of Internal Fixation).
Ceļojumu uzsākām 18. augusta pēcpusdienā ar lidojumu uz Cīrihi, tomēr tikpat tāls ceļš mums vēl bija priekšā. Aptuveni divu stundu attālumā mūs sagaidīja visaugstākā Eiropas pilsēta. Tā ir Davosa – miermīlīga Alpu kūrortpilsētiņa. Divas stundas pagāja nemanot, visapkārt tverot kalnu, mežu, ezeru, pat kalnu tuneļu skatus. Ceļā ievērotās ainavas bija tikai neliels ievads mūsu nākamajām dienām un kalnu apvītajiem piedzīvojumiem.
19. augusts aptvēra 3D bioprintēšanu un lauka ietekmētu biofabrikāciju (field-assisted biofabrication), fokusējoties uz 3D skaņas vadītu 
morfoģenēzi. Institūta interne Fiona Rojo (Fiona Rojo) iepazīstināja ar biotintēm, kuras izmanto mākslīgu dzīvo audu ražošanai. Paši modelējām 3D printēšanu, ar šļircēm izspiežot dažādas algināta formiņas un Siguldas Valsts ģimnāzijas un Baltijas Biomateriālu Ekselences centra nosaukumu abreviatūras – algināts ir no brūnaļģēm iegūts polisaharīds, kurš tiek pielietots pētniecībā kā biomateriāls, īpaši hidrogēlos, un vēlāk tiek šķērssaistīts, lai saglabātu tā formu un lai tiktu izmantots bioloģiski aktīvu savienojumu piegādei organismā. Laboratorijā mūs sagaidīja patiess pārsteigums, izdzirdot, ka pētnieki izmanto Nivea krēmu kā kontroles paraugu 3D printēšanas eksperimentu laikā! Šī nestandarta printēšana arī mums izrādījās patiesi zīmīga – ar Nivea krēmu tika izprintēts konkursa BIO-GO-Higher logo. Savukārt interne Mariandžela Miccoli (Mariangela Miccoli) pastāstīja par 3D skaņas vadītu morfoģenēzi un tās lomu specializētu audu veidošanā, ar mehāniskajām svārstībām koncentrējot šūnas. Lai arī interne strādā ar locītavu skrimšļa cilmes šūnām, šāda pieeja – atbilstošās svārstību frekvences un amplitūtas pielietošana – var efektīvi nodrošināt audu vaskularizāciju, šķērssaistīšanu veicot tikai lokalizētajām šūnām un polimēram. Dienas otrajā pusē Kristofs Sprečers (Christoph Sprecher) lika aizdomāties par kaulu traumu un lūzumu ārstēšanas metodēm un to efektivitāti pirms vairākiem gadsimtiem. Atgriežoties mūsdienās, mēs izmēģinājām dažādas kaulu lūzumu fiksēšanas metodes cilvēka labās kājas lielā liela kaula modeļos, kur ļoti būtisks ir materiālu novietojums infekcijas riska mazināšanai un jauna lūzuma attīstības novēršanai. Nodarbības praktiskā, pat ar mehāniku saistītā darbošanās mūs visus skāra tik dziļi, ka labprāt telpā uzkavētos
vēl ilgāk, apgūstot arvien komplicētākus risinājumus!
No metodes apguves vakar līdz tās pielietojumam klīnikā šodien – tā iesācies rīts AO Pētniecības institūtā 20. augustā. Kad vairāk iepazīta preklīnisko norišu ēka, pievērsāmies, šķiet, līdz šim visiespaidīgākajam notikumam – īstas operācijas vērošanai, atrodoties operāciju zālē, pavisam netālu no ķirurga. Ja iepriekšējā dienā mācījāmies fiksēt kaulu lūzumus, tad tagad šādu darbību redzējām profesionāļa Stefana Zeitera (Stephan Zeiter) izpildījumā, labojot truša kājas kaulu, precīzāk, fiksējot lielu kaula defektu (large bone defect). Salīdzinot ar iepriekš pārbaudīto, ka darbs ar tik lielu modeli kā cilvēka kājas lielais liela kauls ir sarežģīts, vērot līdzīgu procedūru vairākkārt mazākā mērogā bija neticami un apbrīnojami! Sirdi sildīja personāla un veterinārmedicīnas studenta attieksme un pietāte pret operēro trusi un tā atveseļošanos pēc ķirurģiskās manipulācijas. Tālāk devāmies pie institūta aitām, kuras ir brīvas no specifiskiem patogēniem, un no tāluma apbrīnojām to fotogēniskās aktivitātes un uzmanīgos, pētošos skatienus. Noklausījāmies arī vicedirektora Martina Stoddarta (Martin Stoddart) prezentāciju par AO Pētniecības institūtu – tā struktūru, darbības virzieniem un citiem AO Fonda rīcības veidiem, kā ortopēdisko ķirurgu izglītošana. Par dizaina domāšanas procesu atcerējāmies, apmeklējot prototipu ražošanas ēku, kur ieraudzījām, kā no rasējuma top dažādas plātnes un skrūves, kuras tiek pielietotas kaulu bojājumu un lūzumu labošanai. Savukārt Urbans Lankers (Urban Lanker) pastāstīja par atjaunojamu institūta siltumenerģijas un elektroenerģijas avotu – no fermentētām dzīvnieku fekālijām ražotu biogāzi, kas primāri satur metānu un oglekļa dioksīdu, bet var konstatēt arī sērūdeņraža un citu gāzu klātbūtni. Šeit arī ieraudzījām īpašo balonam līdzīgu struktūru, kurā tiek uzkrāta iegūtā biogāze. Patīkami bija uzzināt, ka ieviestā pārstrādes sistēma gan efektīvi utilizē ar dzīvnieku uzturēšanu saistītos atkritumproduktus, gan samazina nepieciešamību pēc citiem enerģijas avotiem. Inovatīvu risinājumu iedvesmoti, ar kalnu trošu vilcieniņu uzbraucām kalnos un sākām tos pieredzēt pa īstam – pavisam tuvu un tagad patīkami aizsniedzami. Aptuveni stundu ilgais kāpiens mūs aizveda līdz Strela Pass kalnu pārejai, kur dokumentējām unikālo alpīno floru un visapkārt manāmos, Šveicei tik raksturīgos Alpu skatus, starp kalniem slēpjoties arī 
kādam ezeram. Ceļš lejup bija vēl garāks un izaicinošāks, jo atteicāmies no brauciena ar kalnu trošu vilcieniņu un atklājām vietas un skatus, uz kuriem tikai noskatījāmies – arī elegantu un strauju ūdenskritumu. Pēc daudzpusīgās un aktīvās kalnu pastaigas mūs gaidīja jaukas, bagātīgas vakariņas mājīgā restorānā kopā ar AO Pētniecības institūta darbiniecēm Noru Goudsouzianu (Nora Goudsouzian) un Nunsiju Di Luisu (Nunzia Di Luise).
21. augusts atklāja biomedicīnas inženierijas iespējas – kā tiek izstrādāti inovatīvi risinājumi pacientu aprūpes uzlabošanai. Izcils piemērs ir AO Pētniecības institūtā izstrādāts sensors, kurš reģistrē slodzi uz kaula plātni atkarībā no laika, piedāvājot efektīvu parametru kaula lūzuma sadzīšanas detektēšanai. Mūs pārsteidza jauninājuma novitāte, nodrošinot objektīvu datu plūsmu kaula lūzuma dzīšanas izvērtēšanai, ko citādi nevarētu analizēt tikai pēc bojātā kaula rentgenattēla. Aizraujoša bija ķirurgiem paredzētā simulācija, kur ērti iespējams mainīt datortomogrāfa rokas novietojumu un līdztekus aplūkot arī kāda cilvēka orgāna, piemēram, plaukstas, attēlu, uzsverot ievietotā materiāla, kā kaulu plātnes, klātesamību un piestiprinājumu. Līdzīgu tematiku saglabāja nākamā aktivitāte, kur atklājām anatomiskās zināšanas par aitas kājas uzbūvi, īpaši fokusējoties uz celi un ceļa locītavu. Arī šī bija praktiskā nodarbība – mūs sagaidīja aitas kājas preparēšana. Ieraudzījām daudzveidīgas struktūras – kaulus, limfmezglu, asinsvadus, cīpslas, saites un ceļa locītavu. Tik saistoši bija manīt ceļa locītavas komplicēto uzbūvi no ceļa kaulam līdz sinoviālajam šķidrumam un meniskam! Pēc pusdienām apmeklējām AO Pētniecības institūta dažādās laboratorijas un noskaidrojām to darbības virzienus (reģeneratīvās ortopēdijas programma, biomedicīnas attīstības programma). Vispirms iepazinām biomedicīnas materiālu laboratoriju, kur notiek jaunu biomateriālu sintēze, zāļu piegādes sistēmu izpēte, biofabrikācija ar mērķi izstrādāt audu modeļus un ar pacienta organismu saderīgus implantus, kā arī biomateriālu imūnmodulējošo īpašību pētīšana. Bioreaktoru laboratorijā notiek darbs ar skrimšļa šūnām, atveidojot tām atbilstošo mikroklimatu dārgā hipoksiskajā kamerā – skrimšļa audu šūnas ir unikālas ar tām nepieciešamo skābekļa koncentrāciju, kas, salīdzinot ar pārējo organismu, ir pazemināta, tomēr šūnām šie apstākļi ir fizioksiski. Infekcijas laboratorijā tiek skaidrota muskuļu un kaulu infekciju patoģenēze, lai izstrādātu personalizētus risinājumus. Aktualizēts tiek antibiotiku rezistences jautājums, meklējot alternatīvas antimikrobiālas stratēģijas – pildītie hidrogeli ar bakteriofāgiem, antibiotikām, lizozīmiem. Savukārt progenitoru šūnu laboratorijā tiek strādāts pie mezenhimālo stromas šūnu izmantošanas kaulu un skrimšļu reģenerācijā.
21. augustā, ceļojuma pēdējā dienā, ļāvāmies ilgākam miegam un pilsētas izbaudīšanai suvenīru klejojumos. Piektajā Davosā pavadītajā dienā bija skaidrs, cik vilinošs ir darbs AO Pētniecības institūtā, blakus manot nesaskaitāmu daudzumu burvīgo kalnu ainavu un to piedāvāto iespēju. Sevišķi intriģējoša bija negaidītā mašīnu parāde, kur atpazīts ne vien Porsche 356 modelis, bet arī vairotas alkas pēc līdzīgu mašīnu iegādes nākotnē. Došanās mājup bija jo īpaši izaicinoša, jo tā simbolizēja patīkamās, miermīlīgās kompānijas šķiršanos.
Piecas pavadītas dienas Davosā bija atpūta un jaunu zināšanu ceļojums, kuru gaidījām visu vasaru. Esam pateicīgi par iespēju viesoties AO Pētniecības institūtā un redzēt, kā ik dienu tiek sperts solis tuvāk reālu problēmu atrisinājumiem!
Rakstu sagatavoja BIO-GO-Higher konkursa uzvarētāju komandas Cikloheksāns kapteine Evita Mārtinsone no 12. c klases
