Je významnou odbornicí v oblasti fyziky a chemie nanomateriálů. Dlouhodobě se zabývá rentgenovou strukturní analýzou. „Zkoumáme i možnosti specifických nanostruktur v léčbě neurodegenerativních chorob, například Parkinsonovy a Alzheimerovy nemoci,“ říká Čapková.

Je autorkou 126 vědeckých prací, v roce 2015 získala ocenění Georgia Agricoly za vědecký přínos ve fyzice a chemii a na univerzitní úrovni Cenu rektora UJEP za vědeckou a výzkumnou činnost.

Vaší specializací jsou nanotechnologie. Čím se tento specifický obor zabývá?
Cílem je syntéza nanomateriálů, a to cílenou manipulací na úrovni atomů a molekul. Zdůrazňuji tu cílenou manipulaci, protože ta míří přesně na požadované vlastnosti nanomateriálů. Znamená to, že máme pod kontrolou atomární a molekulární strukturu. Tuto výsadu nám umožnil pokrok a rozvoj v přímém zobrazování těchto struktur pomocí elektronové mikroskopie v posledních dvou desetiletích.

Jak dlouho se nanotechnologiemi zabýváte a co pro vás věda v pracovním a osobním životě znamená?
Já jsem se od ukončení studia na Matematicko-fyzikální fakultě UK až do roku 1994 zabývala strukturou látek pomocí rentgenové strukturní analýzy. Strukturou myslím uspořádání atomů a molekul v krystalických materiálech, což je vlastně nanosvět. Od tohoto oboru je velmi blízko k tomu, abychom se pokusili atomovým a molekulárním uspořádáním vzniklým spontánně při krystalizaci nějak uměle manipulovat. Je to vlastně velká výzva vytvořit takovou manipulací nové nanostruktury s novými, předem definovanými vlastnostmi. A je to také dobrodružství i pro mne osobně.

K čemu se dnes nanotechnologie používají?
Nanomateriály mají širokou škálu využití od optoelektronických prvků přes ochranu životního prostředí (nanočástice rozkládající organické nečistoty a toxické látky v životním prostředí) až po medicínské aplikace nové lékové formy, nové diagnostické a terapeutické metody pomocí nanočástic, biosenzory pro analýzu tělních tekutin a rozpoznání nádorových buněk v krvi. Škála využití je široká.

Jaké mají využití v praxi?
Nanomateriály už dávno nejsou záležitostí pouze výzkumných a vývojových laboratoří a akademických pracovišť. Pronikly do mnoha praktických aplikací, jako jsou například samočisticí nátěrové hmoty, kde k samočisticímu efektu dochází díky nanočásticím oxidu titaničitého. Jiným příkladem praktického využití jsou nanofiltrace pro čističky vzduchu nebo vody, kde se využívají polymerní nanovlákenné textilie jako filtrační média nové generace. Polymerní nanovlákenné textilie se používají také pro krytí ran, zejména popálenin. Mají pozoruhodnou vlastnost, jsou nanoporézní, propouštějí vzduch, ale nepropustí mikroorganismy.

Používají se i u nás v kraji?
Pokud se ptáte na vztah k regionu, tak je třeba zmínit firmu Nanovia v Litvínově. Vyvíjí a vyrábí nanovlákenné textilie pro filtrační média i pro krytí ran. Tyto produkty pak globálně exportuje.

Jaký výzkum na ústecké univerzitě probíhá?
Na UJEP využíváme plazmové a chemické technologie k přípravě polymerních nanovrstev, které mají potenciál využitelnosti ve tkáňovém inženýrství a k přípravě různých typů nanovrstev s antimikrobiálními, hydrofilními, hydrofobními, chemicky reaktivními i jinými funkcemi. Spolupracujeme s firmou Nanovia Litvínov na vývoji nanoporézních filtrů s antimikrobiálními účinky pro čističky vzduchu i vody. Syntetizujeme nanočástice oxidů kovů, které rozkládají obtížně degradovatelné toxické látky, jako jsou pesticidy, cytostatika i nervové plyny.

Co dál zkoumáte?
Významnou součástí nanotechnologií na UJEP je syntéza funkčních nanostruktur, což jsou „molekulární stavebnice“ využitelné jako nové lékové formy nebo rozpoznávací média v biosenzorech analyzujících tělní tekutiny. Tyto biosenzory jsou schopné rozpoznávat nádorové buňky v krvi a také proteiny zodpovědné za závažná onemocnění, např. Alzheimerovu chorobu. V syntéze těchto funkčních nanostruktur je pro nás významným pomocníkem počítačové modelování.

V čem je specifický studijní program nanotechnologie na UJEP a kde najdou absolventi uplatnění?
Tento studijní program poskytne nezbytné základy z matematiky, fyziky a chemie pro materiálový výzkum. Studenti pak volí zaměření ze čtyř oblastí: nanomateriály pro ochranu životního prostředí, medicínské aplikace, pro optoelektronické aplikace a počítačový design nanomateriálů. Teoretické znalosti, přehled i praktické zkušenosti z laboratorních technologií i analytických metod je připraví jak pro výzkumná pracoviště, tak i pro průmyslovou praxi.

V Ústí jste vybudovala laboratoř rentgenové strukturní analýzy. K čemu slouží?
Rentgenová difrakční analýza odhalí strukturu materiálů na atomární a molekulární úrovni. Jde v tomto případě o zobrazení struktury tzv. nepřímé, není to zkrátka prosté prosvícení rentgenovými paprsky jako při lékařském vyšetření. Obraz, který vytvoří Rentgenovo záření rozptýlené na atomech, je třeba matematicky zpracovat, abychom získali obraz struktury materiálu na úrovni atomů a molekul. Toto je nutné, protože struktura určuje vlastnosti materiálů a bez rentgenové analýzy si materiálový výzkum nelze představit.