Ohrožení Země v r.2049?

31.3.2002

NASA, americký Státní úřad pro letectví a kosmonautiku aktivovala automatizovaný systém SENTY, který zaznamenává všechna vesmírná tělesa přibližující se Zemi natolik, že by se s námi mohla střetnout. Vzápětí po zahájení provozu proletěla kolem nás planetka 2002 CU 11 o průměru 800 m, která má šanci 1 : 100 000, že zasáhne Zemi v r.2049.

5.4.2002 - Podle nově uveřejněných informací NASA má zatím nejvyšší známou šanci (1/300) zasáhnout Zemi asteroid 1950 DA o průměru 1 km, který však přiletí až 16.března 2880.

Pěstování rostlin ve vesmíru

31.3.2002
Zařízení ADVANCED ASTROCULTURE pro pěstování rostlin ve stavu beztíže  (foto NASA)

Zařízení pro pěstování rostlin v prostředí snížené gravitace najdeme na palubě Mezinárodní kosmické stanice (ISS). Vyrůstá tam rostlina Arabidopsis thaliana (huseníček rolní), příbuzná ředkviček. Není to první experiment s pěstováním rostlin na palubě vesmírného plavidla, v roce 1995 proběhly na palubě raketoplánu pokusy s pěstování brambor. Nicméně cílem současných pokusů je prověřit celý cyklus růstu rostliny ze semen přes dospělého jedince až k jeho semenům, prověřit vliv snížené gravitace na expresi genů a porovnat chemické složení semen.

Doc.Josef Dvořák, expert na leteckou a kosmickou fyziologii, nepokládá tyto experimenty za příliš významné, jde spíše o vyplnění času před definitivním dokončením International Space Station. Zajímavá zjištění již byla učiněna dříve, např. při pokusech s řeřichou. Na Zemi totiž gravitace určuje, kam porostou kořeny a kam kmen či stonek. A v beztíží? Světlo. Kořeny rostou od světla, rostlina k němu.

Pekelný hvězdný tanec v souhvězdí Raka

29.3.2002

Gavin Ramsay z Mullard Space Science Laboratory v Dorkingu objevil v souhvězdí Raka dvě hvězdy, které kolem sebe oběhnou každé 5,3 minuty. Dosavadní "rekord" jednoho takovéhoto oběhu představuje 9,5 minuty. Jde o dva bílé trpaslíky, které od sebe dělí pouze 100 000 kilometrů. Tato nepatrná vzdálenost inspirovala dr.Ramsaye a jeho kolegy k nápadu, aby se pokusili detektovat gravitační vlny, kterými na sebe tento hvězdný systém působí.

Bakteriální receptor železa

28.3.2002

Aktivní transport iontů železa přes membrány bakteriálních buněk je velmi důležitou součástí jejich metabolismu. Pracovníkům Southwestern Medical Center Texaské univerzity se podařilo nejen odhalit strukturu receptoru, který za tento přenos odpovídá, ale i popsat, jak funguje včetně konformačních změn. Obecně znalost transportních mechanismů bakteriálních buněk může usnadnit návrh nových léčiv. Prof.Mudr.Vratislav Schreiber dodává, že transportérů a receptorů na bakteriích je ovšem spousta. Jejich změn tvaru (konformace) po obsazení ligandem, například působkem nebo lékem, je také nespočet. Co s tímto výzkumem dál? Kdyby se železný atom začlenil do molekuly antibiotika, třeba by toto antibiotikum horlivěji vnikalo do bakterií. A to byl značný přínos.

Vodafon spustí nový platební systém na bázi SMS

27.3.2002

Platby za zboží nabízené prostřednictvím Internetu představují stále nemalý problém.Ani když se nejedná o velké částky zákazníci nemají důvěru v ochranu informací na tomto mediu a bojí se poskytovat přes Internet čísla svých kreditních karet. S možným řešením tohoto problému - tzv. mikroplateb - přichází nyní společnost Vodafon. Její řešení je založeno na kombinaci Internetu a mobilního telefonu umožňujícího posílat SMS. Systém funguje následujícím způsobem : zákazník si na WWW stránce, na které je inzerováno požadované zboží či služba, najde telefonní číslo, na které pošle SMS standardního znění deklarující jeho zájem. Obratem dostane SMS zprávu potvrzující navázání kontaktu a PIN, který slouží jako heslo k zahájení objednávkového procesu. S jeho pomocí si objedná příslušné zboží, jeho cena se mu potom objeví na příštím výpisu za telefonní účet od společnosti Vodafon.

Nejstarší fosilie nebo útvary neživé přírody?

26.3.2002

Zajímavou polemiku můžeme sledovat na stránkách renomovaného časopisu Nature. Prof. William Schopf z University of California v Los Angeles interpretuje mikroskopické struktury nalezené v horninách Západní Austrálie jako nejstarší nalezené fosilie bakterií, staré 3,5 miliardy let (William Schopf a kol., Nature 416: 73-76). V této oblasti se skutečně nacházejí jedny z nejstarších sedimentárních hornin na světě a byly zde nalezeny i jedny z nejstarších stromatolitů, u nichž se geologické stáří odhaduje na téměř 3,5 miliardy let. Stromatolity jsou drobné bochníkovité tvary složené ze sinic, jednobuněčných řas a bakterií, které tvořily dohromady jednoduchý ekosystém. Nicméně Martin Brasier z Oxfordské Univerzity (Brasier a kol., Nature 416: 76-81) se domnívá, že jde o útvary vzniklé působením vody na ještě teplou horninu. Prof. Schopf je sice renomovaný odborník, ale není vyloučeno, že mohl podlehnout profesionální deformaci mnoha paleontologů, že totiž v jakémkoliv tvaru vidí fosílii. U objektů mikroskopických rozměrů je navíc velmi obtížné rozhodnout, zda jsou organického či anorganického původu. V každém případě je tato polemika i pro laika velmi poučná, protože ilustruje různé vědecké přístupy.

Elektronický inkoust

25.3.2002

Jedním z pádných argumentů proč elektronické obrazovky nikdy zcela nenahradí papírová média je tvrzení, že obrazovku "nelze přeložit do kapsy a vzít sebou na pláž". Pokud se potvrdí vize Michaela McCeraryho, vicepresidenta společnosti E Ink, tento argument již brzy nebude platit. Společnost E Ink (sídlící v Cambridge, Massachusets) totiž vyvíjí - jak již její název naznačuje - elektronický inkoust. Obdobným vývojem se zabývá i známá inovační společnost Lucent Technologies. Pod tímto marketingovým pojem se ve skutečnosti rozumí obrazovka složená z milionů průhledných mikrokapslí o průměru menším než je lidský vlas. Každá tato mikrokapsle je naplněna nabitými částicemi dvou typů : kladně nabité částice jsou černé, záporně nabité částice jsou bílé. Podle polarizace napětí, které je ke kapsli připojeno, se na povrch dostanou buď černé, nebo bílé částice. Všechny kapsle jsou přilepeny na tenkém plastickém filmu, na kterém je napařena tenká tranzistorová křemíková vrstva, která řídí napětí působící na jednotlivé mikrokapsle. Vhodnou kombinací napětí vložených na jednotlivé kapsle pak mohou vznikat vzory, texty i obrázky Konečným cílem společnosti E Ink je vyvinout RadioPaper - list opakovaně použitelné plastikové folie pokryté elektronickým inkoustem, který by obsahoval rovněž bezdrátovou komunikační jednotku. Podle zadání by si potom tento list sám každé ráno stáhl příslušný soubor a na stránce by se objevilo čerstvé vydání např. Wall Street Journal.

Elegantní vesmír. Superstruny, skryté rozměry a hledání finální teorie - recenze

24.3.2002

Čtivě napsaná kniha, alespoň pro ty, které zajímá moderní fyzika. Nicméně trochu překvapující je, že většina knihy je věnovaná tzv.teorii strun, která však přísně vzato není ničím víc, než pouhou hypotézou - nebyla totiž experimentálně dokázána.

Prof. Sheldon Lee Glashow, nositel Nobelovy ceny za příspěvek k teorii elektroslabé interakce, na své přednášce dne 10.5.2012 na ČVUT prohlásil, že superstrunová hypotéza není ani experimentálně ověřitelná.

Úplný text najdete zde.

Larsenův pobřežní led skončil

24.3.2002
Družicový snímek tajícího Larsenova pobřežního ledu (foto JPL)

Část Larsenova pobřežního ledu, který vznikl u východního pobřeží Antarktického poloostrova před 12.000 lety během poslední doby ledové, v uplynulých týdnech natála a úplně se rozpadla na osamocené ledové bloky.

Tajemné jezero v Antarktidě

24.3.2002
Červená skvrnka ukazuje polohu jezera Vostok, modrá oblast, kde leží jezero Vida (viz aktualita z 23.12.2002).

Více než tři kilometry pod antarktickým ledem leží tajemný, neskutečně klidný a izolovaný svět jezera Vostok. Je to skutečné jezero plné kapalné vody, dlouhé 225 km, široké 48 km a hluboké 914 m. Není to tedy žádný drobeček. Jeho dno tvoří antarktická pevnina pokrytá jezerními sedimenty o mocnosti 300 až 400 m. Od okolního světa jej však naprosto dokonale izoluje ledovec, pokrývající celý jeho povrch. Nedávné zkoumání hydrodynamiky jezera odhalilo zajímavé skutečnosti. Přestože jezero je možná staré miliony let, voda v něm tak dlouho nepobude. Namrzá zespodu na pomalu tekoucí ledovec a s ním odtéká východním směrem. Objem vody odpovídající celému objemu jezera takto odteče za 13.300 let. Ubývá-li vody a jezero se nezmenšuje, musí odněkud přitékat. Odkud, to stále nevíme. Není vyloučena ani geotermální aktivita. Toto zjištění je velmi důležité i pro biologii. Jezero, naprosto odříznuté od světa, může být domovem zajímavých mikroorganismů. Obecně panují kvůli možné kontaminaci obavy z provrtání ledového krunýře a odebrání vzorků. Zatím jediný vrt se přiblížil seshora na 100 m ke kapalné vodě a dále se pokračovat nebude. Nicméně vrty v oblasti východně od jezera, kam se plazí ledovec, v jehož spodní části je voda namrzlá z Vostoku, by nám mohly prozradit cosi o jeho biologii. Není vyloučena ani přítomnost zvláštních chemických sloučenin, např. různých hydrátů methanu, kyslíku a kysličníku uhličitého.

Diamantové čipy

22.3.2002

Vědecký tým na Universitě v Ausburgu vedený Matthiasem Schreckem vyvinul krystalickou diamantovou vrstvu, ze které patrně bude možné vyrábět podstatně tepelně odolnější čipy než jsou dosud používané čipy na křemíkové bázi. Do současné doby se syntetické diamanty vyznačovaly poměrně špatnými polovodivými vlastnostmi. Jejich krystaly jsou totiž velmi nepravidelně uspořádány a jejich kraje se dotýkají nepravidelně, což brání toku elektrického proudu. Schreck se svými kolegy objevil, že pěstováním diamantových krystalů na tenké vrstvičce iridia (místo křemíku) vede k podstatně lepší přiléhavosti okrajů jednotlivých krystalů. Přidání atomů bóru nebo dusíku potom dává diamantovou vrstvu s velmi dobrou elektrickou vodivostí. Na základě tohoto objevu se již plánuje výroba čipů, které budou funkční až do teploty 500 °C, což je asi o 150 °C více, než je mez tepelné odolnosti současných křemíkových čipů. Využití těchto diamantových čipů se předpokládá zejména v zařízeních se stabilně vysokou provozní teplotou, jako jsou např.motory.

Stabilní biradikál

21.3.2002

Guy Bertrand a David Scheschkewitz z University of California v Riverside připravili novou organickou sloučeninu, která je stabilní jako biradikál. Radikálem nazýváme takovou látku, jež obsahuje jeden valenční elektron, který netvoří chemickou vazbu. Taková látka vykazuje magnetické vlastnosti. Biradikál pak logicky obsahuje tyto elektrony dva a je silnějším magnetem. Ovšem dva volné elektrony v jedné molekule zpravidla vytvoří chemickou vazbu, takže příprava stabilního biradikálu není snadná. Dosud známé nejstabilnější biradikály se za pokojové teploty rozloží během mikrosekundy, nová sloučenina je stabilní v roztoku i pevné fázi. Můžeme očekávat, že s její pomocí vzniknou nové materiály zajímavých a využitelných vlastností.

Čištěním zubů proti cukrovce?

20.3.2002

Podle studie nedávno zveřejněné na konferenci Mezinárodního sdružení stomatologického výzkumu v San Diegu mají infekce ústní dutiny větší vliv na průběh cukrovky než věk či obezita. Zahájení léčby pomocí antibiotik se projevilo snížením hladiny glukosy v krvi.

Podle prof.MUDr.Vratislava Schreibera obecně platí, že infekce nepochybně zhoršuje diabetes. Existuje už také starý pojem "fokální - ohnisková infekce" jako příčina nemocí. Pochybuje však, že by již jedna dávka antibiotika zlepšila diabetes, jak uvádí zmiňovaná studie. A samozřejmě je nutno se zeptat, proč mají bezzubí více diabetes, když v dásních nemohou mít fokální infekci? Ovšem obecně čištění zubů a m e z i z u b n í c h p r o s t o r ů - k a n á l k ů je základním dogmatem stomatologie a medicíny vůbec.

Pohled z druhé strany

19.3.2002

Geneticky modifikované potraviny se v bohatých zemích netěší přílišné oblibě, možná i proto, že zatím nepředstavují žádnou výhodu či novou hodnotu pro spotřebitele, ale pouze pro pěstitele, zpracovatele, dopravce a prodejce. Oproti tomu chudý jih v nich spatřuje jednu ze svých nadějí, jak uspokojivě nasytit svou stále rostoucí populaci. Alespoň to zaznělo na konferenci věnované problematice hladu a chorob, jež proběhla v uplynulých dnech v egyptské Alexandrii. Potěšující bylo, že rozvojové země se tentokráte chystají sami přiložit ruku k dílu, ať už podporou vlastního výzkumu nebo třeba zakládáním společných podniků s biotechnologickými giganty. Calestous Juma, ředitel Programu pro vědu, technologie a inovace Harvardovy Univerzity se domnívá, že chudé země, kromě naší podpory, znalostí a mezinárodní spolupráce nutně potřebují změnit mnoho věcí především u sebe, např. ochranu investic a duševního vlastnictví, posílení domácí vědy, reformu vzdělávání. Zkrátka potřebují vlastní biotechnologickou politiku, kterou má jen několik málo z nich.

Čipové implantáty do schvalovací fáze

18.3.2002

Applied Digital Solutions, společnost registrovaná na Floridě, požádala americkou Food and Drug Administration (FDA) o schválení svého identifikačního čipu nazvaného VeriChip. Tento čip, velikosti zrnka rýže, je určen pro implantaci do lidského těla za účelem uchovávání a rychlého vybavování důležitých identifikačních informací potřebných v případě nehody. Po jeho schválení si bude moci zájemce o jeho využití ho prostě zakoupit za 200 USD, instalaci pod kůže provede každý praktický lékař jehlovým aplikátorem. I když výhody uchovávání a rychlého vybavování poměrně obsáhlého souboru informací jsou pro zamýšlený účel nesporné, kritici této metody upozorňují na skutečnost, že nikdy není předem jisté, že takto uložených informací nelze zneužít.

Dodatek 25.3.2002 - Uvažuje se rovněž o využití VeriChipu při hledání nezvěstných osob, např. obětí únosů.

Pochybnosti kolem dospělých kmenových buněk?

17.3.2002

Hned dva týmy, britský vedený Austinem G. Smithem a americký pod vedením Naomira Terady, publikovaly výsledky, které vrhají zcela nové světlo na tzv. dospělé kmenové buňky. Ukazuje se, že se tento velice perspektivní směr výzkumu cílený na regeneraci poškozených tkání a orgánů bude muset na cestě k praktickému využití vypořádat se zcela novými a celkem nečekanými problémy. Buňky jednotlivých orgánů a tkání nežijí věčně a je zapotřebí je neustále obnovovat. V orgánech se proto udržuje populace buněk, které si i ve vysoce organizovaném těle udržely schopnost další diferenciace. Tyto nediferencované buňky označujeme jako "orgánové kmenové buňky". Hovoří se o nich často také jako o "dospělých" kmenových buňkách, protože se vyskytují na nejrůznějších místech těla dospělého živočicha. Nejznámějším příkladem "dospělých" kmenových buněk je vybraná populace buněk kostní dřeně schopná zajistit celou krvetvorbu. Kmenové buňky se nacházejí i v mozku, kde z nich mohou vznikat nové neurony a tzv. gliové buňky. Najdeme je i v dalších tkáních a orgánech, dokonce i v podkožním tuku. Vědci dlouho předpokládali, že osud "dospělých" kmenových buněk je omezen jen na diferenciaci na celkem omezený počet jasně definovaných buněčných typů. Pak se ale u "dospělých" kmenových buněk podařilo experimentálně navodit překvapivě široký rejstřík diferenciací. Například nervové kmenové buňky jsou v těle pokusných myší schopny diferenciace na krvetvorné buňky. Naopak, kmenové buňky z kostní dřeně jsou schopny v těle myši diferenciace na buňky myokardu, buňky sítnice oka nebo nervové buňky míchy. Z experimentů se zdá, že "dospělé" kmenové buňky vpravené do těla pokusného zvířete migrují přednostně na poškozená místa a tam se diferencují na typy buněk potřebných k hojení. Význam těchto objevů pro hledání léčby vážných chorob a následků poranění je zřejmý. "Dospělé" kmenové buňky by jednou mohly posloužit ke zhojení srdce stiženého infarktem nebo ke zhojení poraněné míchy. Mohly by snad zvrátit průběh některých degenerativních onemocnění. Velmi slibné prvotní výsledky sváděly některé odpůrce výzkumu na lidských embryích k návrhům, aby byl omezen nebo zcela zakázán výzkum v oblasti tzv. embryonálních kmenových buněk a aby byly ušetřené prostředky věnovány přednostně na výzkum v oblasti "dospělých" kmenových buněk. To je například oficiální stanovisko Vatikánu. Detaily "přesmyku" v diferenciaci "dospělých" kmenových buněk zůstávaly ale obestřeny mnoha záhadami. K jejich odhalení měly přispět již zmíněné pokusy týmů Austina G. Smithe a Naomira Terady. Britové kultivovali v laboratorních podmínkách "dospělé" kmenové buňky z mozku společně s dalším typem buněk (konkrétně s myšími embryonálními kmenovými buňkami). Výsledky experimentů na první pohled potvrdily předchozí pozorování. V laboratorní kultuře se objevily embryonální kmenové buňky, které nesly typické znaky z dědičné informace "dospělých" nervových kmenových buněk. Zdálo se, že se tyto "dospělé" buňky proměnily na jiný buněčný typ. Detailnější analýzy ale odhalily, že nejde o "přeškolené" kmenové nervové buňky, nýbrž o buněčné hybridy obou typů kultivovaných buněk. "Dospělé" nervové kmenové buňky splynuly s druhým typem buněk a vytvořily "hybridy", kteří obsahují dědičnou informaci dvou buněk různých typů. Americký tým pozoroval stejnou tvorbu hybridních buněk při společné kultivaci "dospělých" kmenových buněk kostní dřeně s myšími embryonálními kmenovými buňkami. Není jasné, jestli stejné hybridní buňky vznikají i při experimentálním podání "dospělých" kmenových buněk do těla zvířete. Pokud ano, pak bude nutné zjistit, jaké by tyto hybridní buňky představovaly pro organismus nebezpečí. V těle zvířete se podané "dospělé" kmenové buňky s embryonálními kmenovými buňkami nestřetnou. Střetávají se ale s jinými typy buněk a jejich vzájemné interakce bude nutné důkladně prověřit.

Jeden z předních expertů na výzkum v oblasti "dospělých" kmenových buněk profesor Nick Wright z britského Cancer Research se pro BBC News Online netajil skepsí o významu těchto pokusů pro praktické využití "dospělých" kmenových buněk. "Jsou to jen předběžné výsledky a nevztahují se přímo k dospělým kmenovým buňkám," tvrdí Wright. Wright sám provedl řadu experimentů, při kterých se mu podařilo poškození jader u pokusných zvířat zhojit podáním "dospělých" kmenových buněk kostní dřeně. Předpokládá, že se jev pozorovaný týmy Smithe a Terady může uplatňovat jen při laboratorní kultivaci buněk a nebude nastávat v organismu zvířete. Navíc podotýká, že splývání buněk a tvorba jejich "hybridů" je v mnoha orgánech, např. v játrech, zcela přirozený proces a není tedy třeba v něm hned vidět závažnou hrozbu. Ukazuje se, jak krátkozraké by bylo poslechnout hlasy volající po upření všech sil právě na výzkum "dospělých" kmenových buněk. Na konci dlouhé cesty bychom mohli zjistit, že jsme se vydali slepou uličkou a slibnější směry výzkumu jsme trestuhodně opomíjeli. Angličané radí "neukládat všechna vejce do jednoho košíku". V biologickém výzkumu tato stará zásada na platnosti nepozbývá.

Nejvzdálenější objekt

16.3.2002
Šipka označuje polohu galaxie HCM 6A. Snímek byl pořízen ve viditelném a infračerveném světle.(foto physicsweb)

Mezinárodnímu týmu astronomů pod vedením Ester Hu z Havaje se podařilo detekovat dosud nejvzdálenější objekt - galaxii HCM 6A vzdálenou 15,5 miliard světelných let. Její rudý posuv činí 6,56. Dosud byl nejvzdálenějším objektem quasar s rudým posuvem 6,28. K zesílení pozorovaného signálu použili astronomové gravitační čočku, tvořenou shlukem galaxií ve vhodné poloze.

Česká věda a Pražské jaro (1963 - 1970) - recenze

16.3.2002

Pozoruhodný pokus o sebereflexi naší vědy, protože dnes ještě žijí mnozí aktivní účastníci "vědeckého" Pražského jara.

Úplný text najdete zde.

Pozorování Jupitera

15.3.2002
(foto NASA)

Uhlovodíkový oblak v polární oblasti Jupitera zaznamenala družice NASA Cassini, která pomocí ultrafialových paprsků zkoumá jeho stratosféru. Oblak vidíme jako označenou vířící tmavší skvrnu na snímku. Ve skutečnosti je větší než naše Země.

Levná sluneční energie ?

14.3.2002
Allan J.Heeger, jeden z laureátů Nobelovy cen za chemii za rok 2000 (foto www.nobel.se)

Levná sluneční energie snem bojovníků za alternativní energetické zdroje. Je možné, že jejich sen není daleko uskutečnění. Laureát Nobelovy ceny za chemii za rok 2000 Alan Heeger předvedl v průběhu své nobelovské přednášky na Stockholmské universitě svým posluchačům svého osobního digitálního asistenta - notebook se skvělou obrazovkou vyrobenou s využitím jeho objevu - vodivého polymeru. To, o čem se však svým posluchačům nezmínil, může mít možná daleko větší dopad, než využití této hmoty v počítačových aplikacích. Místo vedení elektřiny a vyzařování světla, ke kterým se využívá v obrazovkách notebooků, může být tato hmota využita i při obráceném procesu - absorpci světla a výrobě elektřiny. Pokud bude tento proces funkční, stane se sen o levém solárním článku skutečností. Důvodem proč může tento materiál změnit tvář průmyslu zaměřeného na získávání solární energie je jeho láce. Výhody solárních článků jsou zjevné - za každou minutu vyzáří slunce na Zemi více energie, než ji celá planeta spotřebuje za celý rok. Sluneční energie je tak potenciálním zdrojem prakticky neomezeného množství čisté elektrické energie. V minulosti však většímu využité této energie bránila právě vysoká cena solárních článků; proto byly využívány pouze v oblastech, kde jiné řešení nebylo - např. jako energetické zdroje umělých družic. Jak zdůrazňuje profesor Heeger, výroba vodivých plastických látek je relativně jednoduchá a levná. Solární články založené na levné vodivé plastické hmotě by tak mohly učinit sluneční energii dostupnou pro široké použití.

Vodivé polymery (např.polyacetylen nebo polypyrrol) jsou látky s tzv.konjugovanými dvojnými vazbami, tzn. že se střídá jedna dvojná vazba mezi atomy uhlíky s jednou jednoduchou. Takovou struktura lze zoxidovat, tedy odstranit některé elektrony. Sloučenina zůstane dostatečně stabilní, avšak stane se elektricky nabitou. Tento náboj může v polymeru více či méně volně putovat, což je příčinou elektrické vodivosti těchto látek.

Jak zjistit a zničit anthrax

13.3.2002
dekontaminační pěna a jeden z jejích autorů Maher Tadros (foto Sandia National Laboratories)

Loňská anthraxová aféra ve spojených státech vyvolala vlnu zájmu o konstrukci nejrůznějších detektorů těchto nebezpečných mikrobů. Kromě typů popsaných v aktualitě Akademonu z 8.11.2001 existuje ještě zařízení, jež je detekuje na základě vazby na povrchové struktury bakterie, což je ale spíše laboratorní kuriozita. Velmi slibný prototyp zkonstruovali pracovníci Sandia National Laboratories v Novém Mexiku. Částice obsažené ve vzduchu se prekoncentrují na vyhřívané destičce, která způsobí, že mastné kyseliny z buněčných stěn všech zachycených mikroorganismů se odpaří. Dále následuje již standardní analýza plynovým chromatografem. Právě přesné zastoupení jednotlivých mastných kyselin v membráně je pro jednotlivé druhy bakterií typické.

Sandia National Laboratories se neomezuje pouze na detekci. V patentovém řízení je již speciální dekontaminační pěna, která ničí nejen bakterie a jejich spory, ale i běžné chemické zbraně. Přesné složení se tají, nicméně jde o lehce oxidační směs, která rozkládá molekuly hlavně štěpením vazeb fosforu nebo síry. Údajně je pro člověka neškodná.

Myší model terapeutického klonování "téměř" uspěl

13.3.2002

O tom, že se těžiště tohoto výzkumu posouvá do východní Asie, může svědčit i odchod významného britského biologa Alana Colmana do Singapuru. Colman byl předním členem týmu, který přivedl na svět klonovanou ovci Dolly, výrazně přispěl k získání prvních klonovaných prasat a k získání řady geneticky modifikovaných klonovaných zvířat. Po 14 letech práce v britské firmě PPL Therapeutics odchází Colman za lepšími podmínkami pro práci do singapurské společnosti ES Cell International.

Úplný text najdete zde.

BEZPILOTNÍ LETOUNY

12.3.2002

Problematice bezpilotních stíhaček jsme se věnovali v Akademonu 18.11.2001 , nicméně od té doby se objevilo několik zajímavých skutečností. Bezpilotní letadlo Predator se na afgánském bojišti osvědčilo nejen jako pozorovací, ale i - ve verzi vyzbrojené raketami Hellfire - jako bojové, zejména pro ničení pohyblivých cílů. Další významné využití našlo ve spojení s (rovněž bezpilotními) pozorovacími letadly Global Hawk, která létají ve výšce okolo 21 km. Snímky registrované více Predátory a Global Hawky byly počítačově kombinovány v řídícím centru dělového člunu AC-130U a odtud předávány přes satelit přímo do Bílého domu, kde vrchní velitel, prezident George Bush mohl pozorovat vývoj na bojišti prakticky v reálném čase. A skutečně šlo o stroje bojové, které ničily konkrétní pozemní cíle, nikoliv o letadla průzkumná, která nepředstavují žádnou novinku. Ostatně takové stroje byly již ve výzbroji i naší armády před rokem 1989.

Úplný text najdete zde.

Nanometrové čárové kódy

12.3.2002

Zavedení čárkových kódů zásadně změnilo distribuční systémy a evidenci zboží. Společnost SurroMed z Mountain View v Kalifornii rozvíjí jejich použití v dosud netradiční oblasti - pro identifikaci genů, bílkovin a dalších biologických molekul. Mikroskopické čárkové kódy vyvíjené touto společností mají sloužit k identifikaci tisíců různých molekul ve vzorcích krve a obdobných tekutin, čímž přispějí ke kvalitativnímu nárůstu informační výtěžnosti biologických testů. Nanometrické čárkové kódy vyvíjené společností SurroMed fungují obdobně jako klasické kódy, známé z každé samoobsluhy. Liší se však tím, že jsou tvořeny miniaturními proužky zlata, stříbra nebo jiného kovu. Změnou šířky, počtu a pořadí mohou tyto proužky vytvářet statisíce různých kombinací, které potom mohou sloužit jako jedinečné identifikátory. Jejich připojením na sondy, které se specificky vážou na různé biologické molekuly, pak vznikají čárkově kódované "visačky". Fluorescenční sondy, které tvoří v současné době základ metodiky mnoha biologických testů umožňují analyzovat pouze několik různých typů molekul současně. Výkonný ředitel SurroMed Gordon Ringold tvrdí, že s nanometrickými čárkovými kódy bude možno přidat k analyzovanému biologickému vzorku současně tisíce různých sond opatřených čárkovými "visačkami". Čtecí zařízení připojené k počítači bude potom moci sejmout mikroskopický obraz vzorku a automatizovaně vyhodnotit všechny označené molekuly podle jejich "visaček".

Ředitel Institutu Nanotechnologií Northewestern University Chad Mirkin k tomu říká : Je to jako miniaturní supermarketová technologie. Koncepčně je to nepochybně velký pokrok pro biochemickou analýzu. SurroMed doufá, že využitím jejich postupu umožní analytikům identifikovat ve vzorcích biologických tekutin současně stovky molekul, jejich současný výskyt a poměr vytváří "podpis" různých závažných onemocnění, ba dokonce i jejich stádia či stupně vyzdravění. Přesnější a hlubší znalost výskytu molekul charakteristických pro jednotlivá stadia nemoci se tak může stát základem velmi specifických diagnostických testů. V současné době probíhají testy s využitím nanometrového čárkového kódování molekul ve vzorcích krve diabetiků, vzorcích mozkomíšního moku pacientů trpících Alzheimerovou chorobou a v některých dalších typických biologických vzorcích. Technologický ředitel společnosti SurroMed Michael Nathan předpokládá, že první prakticky využitelné nanometrické čárkové kódy budou k dispozici pro použití ve výzkumu v několika nejbližších letech.

Megatsunami

11.3.2002
Úlomek podmořských usazenin vynesený megatsunami na ostrově Santiago, Kapverdské ostrovy, foto Ricardo Ramalho

Edward Bryant z australské Wollongong University se domnívá, že naše znalosti o tsunami, ničivých vlnách, které mohou vzniknout při zemětřesení, podmořském sopečném výbuchu nebo gigantickém sesuvu dna, jsou zcela nedostatečné, hlavně pokud jde o jejich velikost. Z historické doby máme zejména z Japonska řadu záznamů o tsunami, které způsobily mnoho škod a za posledních 2000 let zabily odhadem na půl milionu lidí. Podle Bryanta však může rychlostí přes 150 km/hod přiřítit megatsunami, mnohem větší vlna, než jsme kdy zaznamenali.

Předpovídání katastrof je velmi populární a proroků špatných zpráv mnoho. Nicméně Edward Bryant pro svá tvrzení předkládá i důkazy, a to dvojího druhu. Uvádí totiž, že se mu na pobřeží Austrálie podařilo najít stopy po tsunami, která se převalila přes pobřeží vyšší než 100 metrů a vytvořila na něm duny ze štěrku. I samo utváření pobřežních útesů se podle něj nedá vysvětlit jinak. Obdobné útvary najdeme i v severovýchodní Skotsku. Druhý pramen informací představují legendy přírodních národů. O tom, že může jít o docela smysluplný zdroj, svědčí vyprávění indiánů kmene Kwenaitchechat.. Z rozboru jejich legend lze určit, že počátkem roku někdy na začátku 18.století došlo v Oregonu, kde žijí, k velkému zemětřesení, které vyvolalo i tsunami. Z indiánských legend lze totiž roční období určit mnohem snadněji, než konkrétní rok. Na druhém pobřeží Pacifiku, v Japonsku, jež v té době bylo již stovky let organizovaným státem, existují záznamy o tsunami z ledna 1700. Nutno podotknout, že japonský záznam byl nalezen až po určení data z pověstí, a nikoliv naopak. Z tohoto pohledu asi nelze brát výklad mýtů původních obyvatel Austrálie a Nového Zélandu o velké tsunami někdy kolem roku 1500 tak úplně na lehkou váhu. Jaký význam však mají podobné výzkumy? Co můžeme dělat, když se od moře přivalí obrovská vlna, která smete jakýkoli lidský výtvor? Jedinou šanci představuje včasná evakuace, takže v ohrožených oblastech by mělo smysl připravovat únikové cesty, ale i obyvatelstvo. A samozřejmě je důležitý systém včasného varování.

7.10.2015: Důkazy o další megatsunami nalezl na největším kapverdském ostrově Santiago Ricardo Ramalho z newyorské Columbia University se svými kolegy. Na jeho západním pobřeží najdeme do vzdálenosti kolem 600 m ohromné úlomky mořských usazenin, nejtěžší z nich váží 770 tun. Jeden z nich vidíme na fotografii Ricarda Ramalha. Něco takového mohla dokázat vlna vysoká při pobřeží zhruba 250 m. Nejspíš vznikla před 73 tisíci lety, když se do moře zřítila část stratovulkánu na sousedním ostrově Fogo, vzdáleném 55 km východně. Do moře tehdy najednou žbluňklo 160 krychlových kilometrů sopečných hornin. A to už způsobí pořádné šplouchnutí! Fogo dodnes představuje jednu z nejaktivnějších ostrovních sopek na světě. Vybuchuje zhruba každých 20 let, naposledy na podzim 2014.

Jaderná fúze ve zkumavce

9.3.2002

V prestižním časopise Science nalezneme článek o pozorování slučování jader těžkého vodíku na helium ve směšně jednoduchém experimentálním uspořádání. Na nádobu s deuterovaným acetonem působily zvukové vlny...

Úplný text najdete zde.

Více planktonu, než se zdálo?

9.3.2002
ponorný robot a šéf celého  projektu, Dr.Andrew Brierley

Ponorný robot odhalil, že pod antarktickým ledem obsahuje plankton až pětkrát více korýšů než na volném moři. Vzhledem k tomu, že jde o hlavní zdroj potravy pro ryby, tučňáky i velryby, jde o významné zjištění. Připomíná nám to, že jakékoli předpovědi o omezenosti či nevyčerpatelnosti zdrojů jsou velmi ošidné záležitosti, protože naše informace o životě a chemii oceánů jsou stále nedostatečné. I katastrofické předpovědi z doby před více než deseti lety, kdy se začínalo s ochranou velryb, se ukázaly jako liché. Dle tehdejších tvrzení některých ochránců prostředí, doložených samozřejmě matematickými modely, měl i omezený lov provozovaný Japonskem vést k vyhynutí některých jejich druhů. K ničemu takovému nedošlo.

Za zmínku ještě stojí, že kromě zmíněného britského robota použil tým amerických vědců podporovaných NSF ke zkoumání ryb pod antarktickým ledem celkem 15 tuleňů Wedellových vybavených kamerami.

Stárnutí - žádný problém?

9.3.2002

Velkým problémem současných endoprotéz (např. kloubní endoprotézy nebo umělé srdeční chlopně) je jejich životnost. V prvních deseti letech po implantaci je nutná výměna až jedné třetiny implantátů. Nové biomateriály, vyvíjené v The Imperial College Tissue Engineering Centre, Londýn, profesory Juliií Polakovou a Larrym Henchem, mohou poskytnout lepší alternativu. Cílem jejich výzkumu je vyvinout biomateriály, které stimulují buňky k regeneraci a obnově tkání. Princip metody spočívá implantaci látek, které aktivují geny řídící obnovu tkání. Je tedy možné stimulovat k obnově i tkáně, které již podléhají degeneraci stářím a normálně se neobnovují. Výhoda nové metody spočívá v tom, že nově vzniklá tkáň bude organismu vlastní a živá, schopná se adaptovat na změnu podmínek. Cílem autorů je především prevence, předcházení nutnosti implantovat cizorodé materiály, a časem možná i udržení zdravých tkání navzdory stárnutí.

ŠUMAVA A JEJÍ NÁRODNÍ PARKY

7.3.2002

Šumava je v popředí zájmu odborníků i veřejnosti, protože její lesy, vodstvo a mokřady tvoří rozsáhlý přírodní ostrov uprostřed hustě osídlené střední Evropy. Právem se mluví o "zelené střeše Evropy". O tomto pohoří se v současnosti často dovídáme v souvislosti s Národním parkem Šumava - největším českým národním parkem, který od doby svého vzniku v roce 1991 čelí nejen vichřicím a kůrovcové kalamitě, ale také kritice, že jeho správcové nepostupují při ochraně přírody stejně racionálně jako jejich kolegové na bavorské straně Šumavy, kde Národní park Bavorský les existuje již od roku 1970. Nutno ještě dodat, že území NP Šumava již 12 let patří do světové sítě biosférických rezervací UNESCO.

Úplný text najdete zde.

Cyklodextriny čistí podzemní vody

7.3.2002
struktura cyklodextrinu - dutina uprostřed zodpovídá za jeho absorpční vlastnosti

Schopnosti cyklodextrinů absorbovat díky své struktuře různé látky jsou známé již dlouhou dobu. K odstranění znečištění z podzemních vod je skupina amerických vědců za finanční podpory Ministerstva obrany USA použila ve větším rozsahu vůbec poprvé. Injektovali je do půdy a po době nutné k zachycení znečištění je opět odčerpali. Vzhledem k tomu, že tým z University of Rhode Island pod vedením Thomase Bovinga vyvinul metodu regenerace použitých cyklodextrinů, bude možné tuto technologii použít ve větším rozsahu.

Cycklodextriny jsou cyklické oligosacharidy a připravují se ze škrobu, tedy velmi levné suroviny. Jejich struktura vytváří jakési dutinky, díky nimž mohou absorbovat nejrůznější sloučeniny.

Mravenci v medicíně?

6.3.2002

Rostlinných výtažků využívá lékařství celkem běžně, nesmíme však zapomínat ani na živočichy. Podařilo se totiž prokázat, že výtažek z čínského mravence Polyrhachis Vicina prodlužuje věk laboratorních krys. Nápoj z těchto mravenců je dlouhou dobu používán v Číně a Tibetu jako posilující látka. Britská společnost InterContinental Brands nabízí povzbuzující nápoj "Mravenec" jako variantu kávy, čaje či jiných životabudičů typu "Red Bull".

Prof.Vratislav Schreiber však údaje o antioxidačním působení mravenců Polyrhachis vicina, bere s rezervou. Kolik by se mravenců muselo pozřít? I u nápoje z mravenců půjde spíše o reklamní trik. Využití hmyzu při léčení chorob není úplnou novinkou. Mravenci totiž obsahují kyselinu mravenčí a to každý, koho kousl mravenec a pak do kousnutí ze zadečku nastříkal svou kyselinu, zná. Z toho pramení staré lidové léčitelství - lidé strkali do mraveniště revmatickou ruku, aby ji mravenci "poštípali". Jde o princip takzvané derivační terapie, léčby podrážděním kůže. Ještě běžnější bývaly křenové nebo hořčičné placky. K podobnému účelu se používá i včelí jed.

Uviděli jsme rodnou hvězdu pulsaru B1511+32

5.3.2002
schéma pulsaru - nabité částice urychlené extrémně silným magnetickým polem na vysoké rychlosti vyzařují elektromagnetické záření

Pulsary, neutronové hvězdy s nepatrnými rozměry se už v minulosti dařilo ztotožňovat se zbytky výbuchu supernov, které je zrodily. Nyní se však podařilo poprvé přímo uvidět pulsar, jak od své mateřské supernovy prchá... Tým z Massachussettské techniky vedený Joshuou Migliazzem zjistil rozborem jedenáctiletých pozorování radiového teleskopu, že pulsar B1511+32 za tuto dobu změnil svou polohu o 0,28 úhlové vteřiny. Není to značný posun - odpovídá to tloušťce vlasu viděného ze sta metrů. Bylo však možno vypočítat, že pulsar vzdálený od nás 7 800 světelných let letí rychlostí 200 kilometrů za sekundu. Američtí astronomové pak rekonstruovali trasu letu pulsaru do minulosti a odhalili zbytky supernovy, od níž se pulsar začal vzdalovat před 64 000 lety.

Nové směry ve výrobě plastických hmot

4.3.2002
struktura ferrocenu, jednoho z metalocenů

Trh prodeje plastických hmot má pouze ve Spojených státech objem 60 miliard USD. Každá významná inovace v této oblasti tedy slibuje velmi zajímavé finanční zhodnocení. Zdá se, že k jedné takové inovaci se schyluje právě nyní v souvislosti se zavedením nových katalyzátorů nazývaných metalloceny. Světu plastických hmot dominují polyetylén a polypropylén, společně nazývané polyolefiny, které se masově využívají od počátku šedesátých let. Jejich výhody- nízká cena, veliká pevnost a univerzálnost použití - z nich činí produkt, který pokrývá zhruba polovinu trhu plastických hmot. Polyolefiny se tradičně vyrábějí s využitím Zieger-Nattova katalytického postupu, který Karl Ziegler a Giulio Natta objevili v roce 1953 (a v roce 1963 za něj dostali Nobelovu cenu). Ten využívá titanu nebo vanadu jako katalyzátorů rozbíjejících dvojné vazby etylénu a propylénu a umožňujících vytváření dlouhých polyuhlíkových řetězců (jiný postup vyvinutý Phillips Petroleum využívá k témuž jako katalyzátoru chrómu). Tento postup má však své známé nevýhody - mřížková struktura katalyzátoru s mnoha aktivními centry způsobuje, že výsledná hmota se skládá ze směsi mnoha řetězců různých délek. Vlastnosti výsledného produktu jsou tedy vždy do jisté míry nepředpověditelné (přesné rozložení délek řetězců není možno ovlivnit) a jsou - v rámci uvedeného postupu - jen velmi obtížně modifikovatelné. To vše by se mělo změnit využitím metallocenů. Tyto katalyzátory jsou tvořeny malými částicemi kladných kovových iontů obklopených dvěma pětiuhlíkovými cyklickými řetězci. Díky tomuto tvaru umožňují realizovat katalýzu lokálně, na přesně definovaném místě. Připomínají tak malé molekulární roboty, které umožňují katalyzovat dlouhé řetězce polyolefinů přesně podle zadání. Metalloceny jsou známy rovněž z padesátých let, po dlouhou dobu byly však považovány za nevhodné pro průmyslové využití pro svou relativně nízkou aktivitu. Teprve v roce 1976 dva němečtí vědci, Walter Kaminsky a Hanberg Simm ukázali, že se tato aktivita významně zvýší přidáním kontrolovaného množství vody. Počátkem osmdesátých let se těmto dvěma vědcům podařilo navrhnout postup využívající jako přídavného činidla methylaluminoxanu (MAO), díky kterému se aktivita metallocenů zvýšila natolik, že se jejich průmyslové využití stalo reálným. Od té doby probíhal intenzívní vývoj metod založených na jejich využití (doprovázený nezbytným bojem o patenty a práva k duševnímu vlastnictví) , vedený takovými giganty jako jsou Dow Chemical nebo ExxonMobil. V současné době tvoří prodej polyolefinů katalyzovaných pomocí metallocenů pouze asi 1% objemu trhu : jejich perspektivy jsou však obrovské díky možnosti vyrábět plastické hmoty s předem definovanými vlastnostmi. Příkladem je postup, kterým chemická laboratoř Industrial Technology Reasearch Institute v Taipei vyvinula materiál pro výrobu levných, vysoce kvalitních DV disků. Není pochyb, že o metallocenech ještě hodně uslyšíme.

Rybářská flotila na vodík

3.3.2002
Údolí sopky Krafla (vyslov krapla), jedno z horkých míst Islandu, kde se využívá geotermální energie pro výrobu elektřiny.

V průběhu příštích 25 let chtějí Islanďané pohánět celou svou velkou rybářskou flotilu vodíkovými palivovými články. Jde o velmi ambiciózní projekt, v jehož průběhu má být většina spalovacích motorů i v automobilech nahrazena elektromotory s palivovými články jako zdroji energie, nicméně právě Island má dobré podmínky pro jeho uskutečnění., protože elektrickou energii, nutnou pro výrobu vodíku, dokáže ve vodních a geotermálních elektrárnách vyrábět velmi levně. Země nemá žádné zdroje fosilních paliv, takže veškerou ropu nutnou pro provoz automobilů a rybářské flotily musí dovážet. Vzhledem k intenzivnímu rybářství a intenzivní dopravě po ostrově díky vysoké životní úrovni produkuje málo osídlený Island (rozloha 103 tisíc km čtverečních, 270.000 obyvatel) nejvíce skleníkových plynů na hlavu na světě.

Komunikace prostřednictvím digitální televize

1.3.2002

V České republice se vysílání digitální televize teprve připravuje, ale například ve Velké Británii, kde digitální televizní příjem nabízejí tři operátoři - BSkyB, NTL a Telewest, dosáhl počet jejich koncesionářů již sedm milionů. Výsledky nedávného výzkumu mezi těmito koncesionáři, sponzorovaného společností Comverse, poněkud překvapivě ukázaly, že rozvoj v této oblasti přináší i netušené další možnosti. Mnoho z dotazovaných diváků totiž projevilo zájem o využití svého digitálního televizního přijímače i jako zařízení pro výměnu SMS zpráv a hlasové pošty. Tyto výsledky jsou významným argumentem pro rozvoj standardu TVUM (TV unified messaging - jednotné televizní předávání zpráv). Ředitel marketingu Comverse Benny Einhorn k tomu říká : " Zájem o posílání zpráv prostřednictvím digitální televize otevírá prostor k transformaci standardního televizního přijímače na centrální komunikační uzel domácnosti. Věříme, že kabelové a satelitní televize jsou na počátku významné přeměny charakteru jejich trhu, která také výrazně zvýší jejich tržby stejným způsobem, jakému jsme byli svědky, když byly tyto služby zavedeny na trhu mobilních telefonů.

Diskuse/Aktualizace