Prace badawcze dra hab. inż. Jakuba Surmackiego (dyscyplina: nauki chemiczne) dotyczą przede wszystkim analizy układów biologicznych (ze szczególnym uwzględnieniem wczesnej detekcji zmian nowotworowych) przy wykorzystaniu nowoczesnych metod optycznych. Badania naukowe prowadzi w Laboratorium Laserowej Spektroskopii Molekularnej Międzyresortowego Instytutu Techniki Radiacyjnej Wydziału Chemicznego Politechniki Łódzkiej.
Są to badania dotyczące:
- wskazania ramanowskich markerów zmian nowotworowych ludzkiego gruczołu piersiowego, mózgu oraz płuc,
- określenia wpływu fotouczulaczy na widma wibracyjne tkanek ex-vivo (zastosowanie sensybilizatorów w terapii fotodynamicznej do niszczenia tkanki zmienionej nowotworowo),
- wykrywania śladowych stężeń substancji organicznych (pojedynczych molekuł) poprzez wzmocnienie sygnału rozpraszania Ramana osiągniętego przez zastosowanie nano-cząstek metalicznych,
- wytwarzania nano-cząstek srebra metodą redukcji chemicznej,
- analizy prawidłowych i nowotworowych linii komórkowych w skali mikro i nanometrycznej,
- monitorowania odpowiedzi komórek rdzeniaka zarodkowego na promieniowanie jonizujące za pomocą spektroskopii Ramana,
- śledzenia reaktywnych form tlenu, zmian potencjału redoks w normalnych, jak i modulowanych lekami warunkach hodowli komórkowych przy wykorzystaniu spontanicznego rozpraszania Ramana, jedno i wielofotonowej fluorescencji oraz zjawisk nieliniowych (CARS, ang. Coherent ani-Stokes Raman Scattering),
- określenia potencjału klinicznego zastosowania spektroskopii Ramana do monitorowania zmian biochemicznych w następstwie urazowego uszkodzenia mózgu (współpraca z Department of Neuroscience, IRCCS – Instituto de Ricerche Farmacologiche Mario Negri we Włoszech oraz Cavendish Laboratory i Division of Anaesthesia, University of Cambridge, Addenbrooke’s Hospital, Wielka Brytania).
Uczestniczył w Erasmus Intensive Program: „Ultra Short and Intense Laser Technology and Metrology” organizowanym przez Bordeaux University w 2009 roku.
Uzyskał wyróżnienie za pracę doktorską w 2012 r., Nagrodę Specjalną J.M. Rektora Politechniki Łódzkiej w 2013 r. oraz Nagrodę wspierającą doskonałość naukową w ramach programu ”Inicjatywa doskonałości – uczelnia badawcza” w 2020 i 2021 roku.
Był stypendystą Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (Stypendium dla młodych uczonych START-2014) oraz Własnego Funduszu Stypendialnego Politechniki Łódzkiej.
Jest współautorem 34 artykułów znajdujących się na liście JCR o liczbie cytowań 599, oraz dwóch rozdziałów książkowych.
Odbył ponad dwuletni staż naukowy post-doktorski w Cavendish Laboratory i Cancer Research UK na Uniwersytecie w Cambridge w zespole prof. Sarah Bohndiek.
Brał udział w zagranicznych i polskich projektach badawczych, m.in. w 7 Programie Ramowym, Cancer Research UK grant i grantach NCN. W latach 2018-2019 kierował projektem badawczym: „Poszukiwanie spektroskopowych markerów odpowiedzi komórek nowotworowych rdzeniaka zarodkowego na promieniowanie jonizujące” (grant NCN, Miniatura-2, 2018/02/X/NZ3/00590).
W 2019 r. otrzymał wraz z zespołem Laboratorium Laserowej Spektroskopii Molekularnej kierowanym przez prof. dr hab. Halinę Abramczyk Nagrodę Specjalną oraz Platynowy Medal w ramach World Competition of Chemical Inventions podczas International Warsaw Inventions Show IWIS 2019 za „Identification of cancers based on human tissue’s Raman imaging and spectroscopy – translation to clinical diagnostic”.
Prowadzone przez dra hab. inż. Jakuba Surmackiego badania znajdują się w nurcie najbardziej aktualnych tematów dotyczących poszukiwania nowoczesnych metod diagnostyki/terapii onkologicznej i innowacyjnych zastosowań metod optycznych.