Powstająca technologia będzie mogła zostać wykorzystywana w szpitalach oraz bankach mleka kobiecego. Jej twórcy liczą na szeroką komercjalizację przygotowywanego rozwiązania. – Kiedy myślę o innowacjach, które powstają pod skrzydłami Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, fascynują mnie źródła tych pomysłów, ludzie, którzy za nimi stoją, a także przeznaczenie powstających technologii. Tak jest też w przypadku polsko-szwajcarskiego projektu, który warto wspierać ze względu na istotny społecznie cel. Zachęcam do zapoznania się z jego genezą i zajrzenia za kulisy tego ciekawego przedsięwzięcia, na którego sukces pracują przedstawiciele nauki, medycyny i przemysłu z Polski i Szwajcarii – mówi prof. dr hab. inż. Jerzy Małachowski, dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Inicjatorką projektu „PreciousHMFstudy – innowacyjne technologie w zakresie spersonalizowanego wzbogacania mleka kobiecego w opiece nad wcześniakami: od industrializacji do walidacji klinicznej” jest dr Zina Yudina, reprezentująca szwajcarskiego partnera przedsięwzięcia – firmę Babylat. Z wykształcenia jest biochemikiem, a wcześniej prowadziła działalność naukową na kilku uniwersytetach w różnych krajach. To doświadczenie badawcze pomogło jej przekształcić początkową ideę w działającą koncepcję technologii. Pomysł na tę firmę, a następnie międzynarodowy projekt wyrósł z doświadczeń matki karmiącej piersią, która jednocześnie prowadziła aktywne życie zawodowe. – Podczas krótkiego urlopu macierzyńskiego chciałam przechowywać jak najwięcej odciągniętego mleka, nie zapełniając przy tym całej zamrażarki. Moja pierwsza koncepcja zakładała więc stworzenie prostego, jednoetapowego urządzenia dla matek karmiących piersią, które w łagodny sposób usuwałoby wodę, zmniejszało objętość mleka przeznaczonego do przechowywania, a jednocześnie pozwalało zachować jego cenne białka i tłuszcz. Jeden z czołowych neonatologów zachęcił mnie wtedy, aby zastosować tę samą zasadę do znacznie pilniejszej potrzeby medycznej – umożliwienia szpitalom przygotowywania wzmacniacza pochodzącego z mleka kobiecego dla skrajnych wcześniaków, z wykorzystaniem mleka własnej matki lub mleka dawczyń – opowiada dr Zina Yudina. Przedsiębiorczyni dowiedziała się, że większość oddziałów intensywnej terapii noworodka nadal korzysta ze wzmacniaczy mleka pochodzenia bydlęcego. Preparaty otrzymywane z mleka kobiecego są bowiem drogie, a ich dostępność jest niska. Stało się jasne, że technologia bazująca na mleku matki może znaleźć ważne zastosowanie kliniczne. I tak rozpoczęła się droga Babylat.

Fot. Dr Zina Yudina prezentuje pracę prototypu Enrichera Babylat

Szwajcarsko-polska współpraca

Projekt „PreciousHMFstudy” jest dofinansowany przez Fundusze Szwajcarskie wspierające zmniejszanie różnic gospodarczych i społecznych w UE oraz ze środków budżetu państwa poprzez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Został wybrany do realizacji w ramach Szwajcarsko-Polskiego Programu Współpracy w Programie Badania Naukowe i Innowacje, Badania Stosowane w konkursie Call 2025. Jego całkowita wartość wynosi ponad 4,4 mln zł, a kwota przyznanego dofinansowania – 3,6 mln zł.

Realizacja prac, które rozpoczęły się w pierwszym kwartale 2026 r., wymaga połączenia wiedzy z zakresu technologii przetwarzania mleka, walidacji mikrobiologicznej i technicznej, neonatologii oraz rozwoju metod analitycznych. Pierwszym wyzwaniem było więc znalezienie odpowiedniego zespołu, w którym kompetencje partnerów będą się uzupełniać. Wszystko potoczyło się szybko. Zina Yudina zaprosiła do współpracy dr hab. inż. Edytę Malinowską, profesor Politechniki Gdańskiej (PG) z Katedry Chemii, Technologii i Biotechnologii Żywności, a także Radosława Papisa z polskiej firmy technologicznej specjalizującej się w opracowywaniu urządzeń medycznych i analitycznych – PREMS LLC. Dla zapewnienia niezbędnych kompetencji neonatologicznych i klinicznych konsorcjum rozszerzyło się o Gdański Uniwersytet Medyczny. – Moja znajomość z Ziną Yudiną rozpoczęła się od kontaktu za pośrednictwem mediów społecznościowych. Okazało się, że nasze doświadczenia i zainteresowania naukowe dobrze się uzupełniają. Zina pracowała już nad urządzeniem umożliwiającym otrzymywanie wzmacniacza z mleka kobiecego i poszukiwała partnerów mających odpowiednie doświadczenie badawcze. To ona zaprosiła mnie do współpracy, która następnie doprowadziła do zbudowania polsko-szwajcarskiego konsorcjum. Z kolei ja zaprosiłam zespół Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, którego doświadczenie neonatologiczne było niezbędne do przygotowania klinicznej części projektu – potwierdza dr hab. inż. Edyta Malinowska, prof. PG.

W ten sposób w projekcie reprezentowane są główne dziedziny potrzebne do rozwinięcia prototypu do etapu oceny klinicznej: technologia żywności, mikrobiologia, inżynieria, analityka oraz neonatologia. Podział prac jest podyktowany właśnie specjalizacjami członków konsorcjum. – Polsko-szwajcarskie partnerstwo łączy technologię i doświadczenie Babylat w rozwoju produktu z silnymi polskimi kompetencjami naukowymi, inżynierskimi i klinicznymi. Politechnika Gdańska odpowiada za walidację techniczną i przedkliniczną, Gdański Uniwersytet Medyczny wnosi doświadczenie neonatologiczne i kliniczne, natomiast firma PREMS – rozwija narzędzie do analizy składu mleka kobiecego – zauważa dr Zina Yudina. W jej przekonaniu nasz kraj jest szczególnie dobrym miejscem do prowadzenia prac nad wzbogacaniem pokarmu matek do potrzeb konkretnego wcześniaka. Przede wszystkim dlatego, że Ministerstwo Zdrowia bezpośrednio wspiera szpitale w zakupie sprzętu przeznaczonego do pozyskiwania i przechowywania mleka kobiecego, widząc w tym sposobie żywienia istotny element ochrony zdrowia. W wielu krajach tego rodzaju wsparcie publiczne wciąż nie jest powszechne. – Dzięki temu Polska jest doskonałym partnerem nie tylko w realizacji obecnego projektu badawczego, lecz także potencjalnie w przyszłych działaniach pilotażowych Babylat oraz na wczesnym etapie komercjalizacji rozwiązania – przewiduje przedsiębiorczyni ze Szwajcarii.

Fot. Dr hab. inż. Edyta Malinowska, prof. PG, specjalizuje się w technologii żywności i żywienia oraz technologii chemicznej

Kobieta za sterami projektu

Kierowniczką projektu „PreciousHMFstudy” jest dr hab. inż. Edyta Malinowska, prof. PG. Za najważniejszą cechę swojego charakteru badaczka uważa wytrwałość. – Moje córki powiedziałyby zapewne, że czasami jest to wręcz samozaparcie. Kiedy widzę sens w podejmowanym działaniu, nie zniechęcam się łatwo, nawet jeśli droga do celu okazuje się dłuższa i trudniejsza, niż zakładałam. W pracy naukowej jest to szczególnie ważne, ponieważ badania rzadko przebiegają dokładnie według planu – wskazuje.

Największą pasją naukową prof. Malinowskiej jest poszukiwanie takich metod utrwalania i przetwarzania żywności, które zapewniają bezpieczeństwo mikrobiologiczne, a jednocześnie pozwalają zachować jak najwięcej naturalnych, biologicznie cennych składników. Badaczka z Gdańska zajmuje się wykorzystaniem wysokiego ciśnienia – najpierw w badaniach nad produktami spożywczymi, a obecnie przede wszystkim mlekiem kobiecym. – Tę pasję zaszczepiła we mnie nieodżałowana prof. Ilona Kołodziejska, promotorka mojego doktoratu, a później najbliższa współpracowniczka naukowa. To dzięki niej zainteresowałam się możliwościami wykorzystania wysokiego ciśnienia w technologii żywności. Prof. Kołodziejska nauczyła mnie także dociekliwości, rzetelności i tego, że nie należy zadowalać się pierwszą, najprostszą odpowiedzią – wspomina dr hab. inż. Edyta Malinowska, prof. PG.

Kiedy zainteresowania prof. Malinowskiej zaczęły koncentrować się na mleku kobiecym, technologia, którą zajmowała się od lat, zyskała dla niej nowy wymiar. Stała się narzędziem, które może pomóc zachować bezpieczeństwo i wyjątkową wartość biologiczną pokarmu przeznaczonego dla najbardziej bezbronnych pacjentów – wcześniaków. – Swoje zainteresowania rozwijam, łącząc mikrobiologię i technologię żywności oraz współpracując ze specjalistami z innych dziedzin, m.in. neonatologii i inżynierii. Właśnie na styku różnych obszarów najczęściej pojawiają się pytania prowadzące do naprawdę interesujących i potrzebnych badań – zauważa.

Badaczka ceni pracę w środowisku międzynarodowym. Z Narodowym Centrum Badań i Rozwoju utrzymywała ścisły kontakt już w latach 2022–2024, kiedy kierowała pracami w projekcie „Przechowywanie mleka ludzkiego w stanie niezamrożonym pod zwiększonym ciśnieniem w temperaturze poniżej 0 st. C – nowa metoda utrwalania” (HumMilkPres), dofinansowanym ze środków funduszy EOG i funduszy norweskich kwotą 869 200 zł. Jak się okazuje, chociaż oba przedsięwzięcia dotyczą różnych problemów badawczych, doświadczenia zdobyte podczas realizacji tamtego projektu mają znaczenie dla obecnie prowadzonych prac. – W HumMilkPres skupialiśmy się przede wszystkim na technologii przechowywania i utrwalania mleka oraz poszukiwaniu takich warunków procesu, które zapewniają bezpieczeństwo mikrobiologiczne przy możliwie dobrym zachowaniu biologicznie cennych składników mleka. Pozwoliło nam to nam pogłębić kompetencje związane z oceną bezpieczeństwa mikrobiologicznego, składu i właściwości biologicznych mleka kobiecego, a także wpływu procesów technologicznych na jego jakość. Także obecnie pracujemy z tym samym, wyjątkowo złożonym i zmiennym materiałem biologicznym. Zdobyta wiedza pomaga nam właściwie planować badania, przewidywać możliwe trudności technologiczne oraz dobierać metody oceny jakości i bezpieczeństwa produktu przeznaczonego dla wcześniaków – wyjaśnia dr hab. inż. Edyta Malinowska, prof. PG. 

Specjalistka w dziedzinie technologii chemicznej oraz technologii żywności i żywienia nie ma wątpliwości, że zaproszenie do nawiązania współpracy, skierowane przez Zinę Yudinę z Babylat, przyszło w doskonałym momencie. Temat idealnie wpisywał się w obszar dotychczasowych badań nad mlekiem kobiecym i wpływem procesów technologicznych na jego bezpieczeństwo, skład oraz właściwości biologiczne prowadzonych na Politechnice Gdańskiej. O włączeniu się w projekt zdecydowało połączenie pilnej potrzeby klinicznej związanej z żywieniem wcześniaków, innowacyjnego pomysłu Babylat oraz kompetencji polskich partnerów.

Fot. Stanowiska intensywnej terapii noworodka w Klinice Neonatologii Uniwersyteckiego Centrum Klinicznego w Gdańsku

Czego potrzebują wcześniaki? Wyjścia poza schemat

Polsko-szwajcarski zespół chce rozwiązać problem niedopasowania składu mleka kobiecego do bardzo wysokich, indywidualnych potrzeb żywieniowych wcześniaków. Mleko matki jest dla nich najlepszym pokarmem, ale jego skład naturalnie się zmienia i nie zawsze dostarcza takim maluchom odpowiedniej ilości białka, energii oraz innych składników niezbędnych do prawidłowego wzrastania. Jednocześnie potrzeby żywieniowe każdego dziecka zależą m.in. od wieku ciążowego, masy ciała i stanu klinicznego. Wcześniaki, szczególnie te z masą urodzeniową poniżej 1,5 kg, są narażone na duże ryzyko zahamowania wzrostu oraz wystąpienie we wczesnym okresie życia poważnych powikłań, takich jak martwicze zapalenie jelit. Zdaniem ekspertów odpowiednie wsparcie żywieniowe jest kluczowe dla ich przeżycia i prawidłowego rozwoju. – Mleko kobiece jest dziś najczęściej wzbogacane według ujednoliconego schematu, z wykorzystaniem komercyjnych wzmacniaczy wytwarzanych na bazie składników mleka krowiego, bez dokładnej wiedzy o składzie konkretnej porcji pokarmu. Może to prowadzić zarówno do niedostatecznej, jak i nadmiernej podaży składników odżywczych. Chcemy opracować system, który pozwoli szybko ocenić skład mleka, dobrać stopień wzbogacenia do potrzeb konkretnego wcześniaka oraz wykorzystać bezpieczny wzmacniacz pochodzący z mleka kobiecego. Naszym celem nie jest zastąpienie mleka matki, lecz możliwie precyzyjne i bezpieczne wykorzystanie jego potencjału – tłumaczy kierowniczka projektu „PreciousHMFstudy”.

Na czym polega innowacyjność tego podejścia? Badacze skupiają się nie na pojedynczym urządzeniu, lecz połączeniu kilku elementów w spójny system spersonalizowanego żywienia wcześniaków. Będzie on obejmował szybki analizator składu mleka kobiecego, sposób ustalania potrzebnego stopnia wzbogacenia oraz urządzenie umożliwiające otrzymanie wzmacniacza. Nowatorskie w tym podejściu jest także zintegrowanie rozwoju technologii z oceną jakości i bezpieczeństwa wzmacniacza mleka kobiecego. – Chcemy stworzyć rozwiązanie bezpieczne, powtarzalne i możliwe do zastosowania w warunkach szpitalnych, pozwalające odejść od podejścia „jedna metoda dla wszystkich” na rzecz żywienia lepiej dopasowanego do konkretnego dziecka – wskazuje dr hab. inż. Edyta Malinowska, prof. PG.

Za takim wzbogacaniem pożywienia dla wcześniaków przemawia biologiczna zmienność. Jak wyjaśnia badaczka, zawartość białka, tłuszczu i energii w mleku każdej matki jest nieco inna, poza tym zmienia się w kolejnych tygodniach laktacji, a nawet pomiędzy poszczególnymi porcjami pokarmu. Równocześnie wcześniaki różnią się wiekiem ciążowym, masą ciała, tempem wzrastania i stanem klinicznym. Tymczasem standardowe wzbogacanie opiera się zazwyczaj na uśrednionym składzie mleka i zastosowaniu stałej dawki wzmacniacza. Nie daje to pewności, że maleńkie dziecko rzeczywiście otrzymuje odpowiednią ilość białka i energii. – Analiza konkretnej porcji mleka i dostosowanie wzbogacenia do aktualnych potrzeb wcześniaka pozwalają ograniczyć tę niepewność. Celem jest możliwie precyzyjne uzupełnienie niedoborów przy zachowaniu mleka kobiecego jako podstawy żywienia – tłumaczy kierowniczka projektu.

Fot. Zespół PreciousHMFstudy podczas spotkania inaugurującego projekt na Politechnice Gdańskiej. Od lewej: Katarzyna Mazur, Marcela Krajewska, Kamila Refermat, Joanna Jassem-Bobowicz, Sylwia Narkowicz, Zina Yudina, Edyta Malinowska, Barbara Kusznierewicz, Dorota Martysiak-Żurowska, Natalia Wilczek, Magdalena Chmara, Radosław Papis

Od pomysłu do wdrożenia

Pierwszym zadaniem innowatorów z Polski i Szwajcarii jest udoskonalenie poszczególnych elementów systemu i wykazanie, że mogą one współpracować w sposób bezpieczny i powtarzalny. Obejmuje to rozwój urządzenia Babylat Enricher służącego do otrzymywania wzmacniacza z mleka kobiecego i analizatora składu mleka, ustalenie warunków otrzymywania wzmacniacza, jego szczegółową ocenę oraz opracowanie sposobu doboru stopnia wzbogacenia. Cała ta strategia zostanie następnie poddana pilotażowym testom w warunkach klinicznych. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, celem jest dalszy rozwój i wdrożenie technologii w szpitalach oraz bankach mleka kobiecego, a także jej komercjalizacja. – Chcemy, aby nasze rozwiązanie umożliwiło lokalne przygotowywanie wzmacniacza z mleka kobiecego tak, aby ograniczyć zależność placówek od gotowych produktów oraz złożonych łańcuchów dostaw. Najważniejszym efektem, do którego dążymy, jest jednak lepsze dostosowanie żywienia do potrzeb wcześniaków, szczególnie dzieci z bardzo małą urodzeniową masą ciała – podkreśla dr hab. Edyta Malinowska, prof. PG. Projekt to również szansa na rozwój kompetencji zespołu i zaangażowanych doktorantów, ciekawe publikacje naukowe oraz upowszechnianie wytworzonej wiedzy.

Przez trudności do sukcesu

Prace toczą się równolegle w trzech działaniach. Partner szwajcarski rozwija urządzenie Enricher służące do otrzymywania wzmacniacza z mleka kobiecego. Firma Babylat przygotowuje je do zastosowania klinicznego. Obejmuje to udoskonalanie konstrukcji oraz układu filtracyjnego, zapewnienie powtarzalności procesu, a także dostosowanie urządzenia do wymagań użytkowych i higienicznych środowiska szpitalnego. Trzeba zadbać o to, aby urządzenie było proste w obsłudze, bezpieczne, powtarzalne, możliwe do czyszczenia i sterylizacji oraz dostosowane do codziennej pracy personelu szpitalnego. Polski partner technologiczny, firma PREMS LLC, pracuje nad szybkim analizatorem składu mleka kobiecego. Jego zadaniem będzie określanie zawartości najważniejszych składników pokarmowych tak, aby stopień wzbogacenia mógł być dobierany na podstawie składu konkretnej porcji mleka. 

Rozpoczęły się również badania z wykorzystaniem prototypu Enrichera. Zespół Politechniki Gdańskiej odpowiada m.in. za ocenę jego działania, ustalenie powtarzalnych parametrów procesu, przygotowanie procedur i charakterystykę składu, jakości, bezpieczeństwa mikrobiologicznego oraz właściwości biologicznych otrzymywanego produktu. – Doświadczenia prowadzimy w warunkach możliwie zbliżonych do przyszłego zastosowania klinicznego: pracujemy z mlekiem kobiecym, stosujemy procedury przygotowania i rozmrażania odpowiadające praktyce szpitalnej oraz dokładnie obserwujemy zarówno zachowanie mleka, jak i pracę urządzenia. Sprawdzamy m.in. przebieg filtracji i mieszania, stabilność parametrów procesu, dokładność pomiaru ilości produktu oraz możliwość powstawania skupisk tłuszczu. To mrówcza praca, ale każda obserwacja służy udoskonalaniu prototypu i opracowaniu bezpiecznej, powtarzalnej procedury – relacjonuje kierowniczka projektu.

Zapytana, czy wszystko idzie zgodnie z planem, badaczka nie kryje zadowolenia. Owszem, praca w laboratorium ma swoje trudności i przełomy, ale to właśnie one sprawiają, że potrafi się wciągnąć bez reszty. – Nasze prace postępują, choć praca z prototypem przypomina nam, że badania i rozwój technologii są nieustanną lekcją pokory. Podczas pierwszych doświadczeń ujawniły się problemy praktyczne, których nie sposób było przewidzieć na samym etapie projektowania. Dzięki bieżącej współpracy zespołu testującego urządzenie z osobami odpowiedzialnymi za jego rozwój mogliśmy analizować kolejne etapy procesu i wprowadzać potrzebne modyfikacje. Niedawno udało nam się przeprowadzić pełne doświadczenia od początku do końca. Był to dla zespołu ważny moment i dobry przykład wartości ścisłej współpracy technologów, inżynierów i badaczy – dodaje dr hab. Edyta Malinowska, prof. PG.

Po ustaleniu warunków całego procesu technologicznego zespół przejdzie do systematycznego otrzymywania wzmacniacza mleka oraz opracuje jego szczegółową charakterystykę. – Ocenimy m.in. skład odżywczy, bezpieczeństwo mikrobiologiczne, właściwości biologiczne i powtarzalność kolejnych partii. Równolegle będą trwały prace nad analizatorem oraz sposobem dobierania stopnia wzbogacenia do składu konkretnej porcji mleka. Następnym etapem będzie przygotowanie pilotażowych testów klinicznych z udziałem wcześniaków – zapowiada badaczka. Te ostatnie przeprowadzi Gdański Uniwersytet Medyczny. Już dziś neonatolodzy pomagają określić wymagania, jakie musi spełniać cały system, mają też decydujący głos co do jego przydatności w praktyce szpitalnej. W ten sposób cały zespół pracuje na to, żeby rezultaty projektu doprowadziły do powstania rozwiązania rzeczywiście przydatnego w opiece nad wcześniakami.

Fot. Od lewej Izabela Drążkowska (GUMED), Edyta Malinowska (PG), Sylwia Narkowicz (GUMED), Zina Yudina (BabyLat)

Praca dla dzieci i ich rodzin

Bezpośrednie korzyści z efektów projektu odniosą przede wszystkim wcześniaki. Jego najważniejszymi beneficjentami będą dzieci z bardzo małą urodzeniową masą ciała. Dokładniejsze dopasowanie podaży białka, energii i innych składników odżywczych do ich potrzeb pomoże wspierać prawidłowe wzrastanie i rozwój, przy zachowaniu mleka kobiecego jako podstawy żywienia. Zespołowi projektowemu bardzo zależy również na szerokim upowszechnianiu wyników prowadzonych prac w środowisku naukowym i klinicznym, ale także wśród rodziców wcześniaków i organizacji pacjenckich. Praca innowatorów jest ważna dla rodzin wcześniaków, ponieważ lepiej dopasowane żywienie ma szansę pomóc w ograniczeniu części potencjalnych obciążeń zdrowotnych związanych z wcześniactwem. Neonatolodzy, dietetycy i pracownicy banków mleka mają zaś szansę otrzymać narzędzie wspierające podejmowanie decyzji na podstawie rzeczywistego składu mleka, a nie wyłącznie wartości uśrednionych. Dla szpitali powodzenie projektu oznaczałoby możliwość lokalnego przygotowywania wzmacniacza z mleka kobiecego, zmniejszając ich zależność od gotowych produktów.

Co byłoby największym sukcesem zespołu? – Największym sukcesem byłoby dla mnie to, gdyby projekt przyczynił się do trwałej zmiany praktyki żywienia wcześniaków oraz stał się początkiem dalszej współpracy międzynarodowej, kolejnych wspólnych badań. Moim marzeniem jest, aby w przyszłości takie podejście mogło być stosowane w oddziałach neonatologicznych i bankach mleka kobiecego – najpierw w Polsce, a następnie również za granicą – i aby nie było dostępne wyłącznie dla największych, najlepiej wyposażonych ośrodków. Ta technologia powinna być praktyczna, możliwa do wdrożenia w warunkach szpitalnych i wykorzystywana przez personel medyczny – kończy dr hab. Edyta Malinowska, prof. PG.

Zdjęcia z realizacji projektu „PreciousHMFstudy” dzięki uprzejmości dr hab. Edyty Malinowskiej, prof. PG.

Artykuł: NCBR