Vytiskněte si nádor!

30.4.2014
Postup 3d tisku nádoru, obr.Drexler University

Technologie 3d tisku se stále více užívá při biologických výzkumech. V médiích často narazíme na zprávy o tisku orgánů pro transplantace. Jde sice o velmi zajímavé experimenty, leč takto získané napodobeniny orgánů nejsou funkční. Na vytištění ledviny, která bude fungovat uvnitř našeho těla, si ještě nějaký čas musíme počkat. Trochu jiný přístup zvolil Yu Zhao z pekingské Tsinghua univerzity spolu s dalšími kolegy z týmu prof.Wei Suna z Drexler University v Philadelphii. Z gelu tvořeného želatinou, alginátem a fibrinogenem a rakovinných HeLa buněk vytvořili technologií 3d tisku třírozměrný nádor k výzkumným účelům. Postup tisku vidíme na tomto videu.

Ploché buněčné kultury umíme bez větších problémů pěstovat v petriho misce na vrstvě výživného media. Přinutit buněčnou kulturu, aby při růstu vytvořila prostorovou strukturu, zatím neumíme. Právě v tom by 3d tisk mohl významně pomoci. Vytvoření umělých nádorů, které nejsou vnitřně strukturované, lze, jak vidíme, zvládnout. Jejich zkoumání může přinést řadu důležitých informací použitelných při léčbě novotvarů skutečných. Prof.Sun patří k předním expertům pro 3d tisk biologických struktur a od roku 2002 je držitelem patentu na speciální 3d tiskárnu vytvořenou k těmto účelům.

Neviditelné značky,

29.4.2014

které pomocí deoxyribonukleové kyseliny DNA označí nevodné kapaliny, připravili Michela Puddu, Daniela Paunescu, Wendelin J. Stark a Robert N. Grass ze švýcarské Spolkové vysoké technické školy v Curychu (ETH Zürich). Na magnetickou nanočástici oxidu železitého naadsorbují molekuly DNA známé struktury. Kvůli ochraně zejména před chemickým poškozením je pokryjí vrstvou oxidu křemičitého pomocí metody sol-gel. Pouhý mikrogram tohoto materiálu stačí ke spolehlivému označení litru tekutiny. Výrobce např. nejkvalitnějšího olivového oleje může snadno označit celou svou produkci. Při pochybnostech, zdali jde o originální produkt nebo padělek, pomocí magnetu vytáhneme značky z oleje, standardním postupem Sangerovou metodou provedeme analýzu DNA a víme, na čem jsme. Producenti uhlovodíkových paliv a bergamotového oleje rovněž testují popsané značkován svých produktů. Otázkou zůstává, zdali proti takto značeným produktům nebudou odpůrci geneticky modifikovaných organismů. Vnáší se tím přece do prostředí cizorodá DNA! Racionální argumenty, že DNA je při pozření neškodná prakticky v jakémkoli množství a že v oleji ji navíc bude jen nepatrně, leckteré skalní odpůrce sotva budou zajímat.

Ptactvo černobylské

28.4.2014
Sarkofág překrývají zničený čtvrtý blok černobylské jaderné elektrárny v roce 2006, bohužel vybudovaný až po výbuchu, foto Carl Montgomery, Wikimedia Commons, Creative Commons Attribution 2.0 licence.

Adaptaci divoce žijící populace ptáků na radioaktivní záření pozoroval Dr.Ismael Galván ze Španělské národní výzkumné rady. Se svými kolegy od devadesátých let studuje volně žijící ptactvo v uzavřené zóně v okolí bývalé černobylské jaderné elektrárny, zničené výbuchem 26.dubna 1986. Prozkoumáním 152 různých ptáků z 16 druhů zjistili, že hladiny antioxidantu glutathionu jsou výrazně vyšší než v běžné populaci. To jim umožňuje eliminovat škody způsobené jejich buňkám zvýšenou radioaktivitou, která ve zkoumané oblasti dosahuje hodnot 0.02 to 92.90 microsievertu za hodinu. Rovněž analyzovali složení melaninu v ptačím peří. Melanin je barevný přírodní pigment, který nacházíme v mnoha různých organismech. Jde o směs chemicky podobných sloučenin vzniklých z aminokyselin. Zdravotní stav ptáků, jejichž peří obsahovalo více feomelaninu, byl horší než u těch, kteří syntezovali přednostně eumelanin. Při biosyntéze feomelaninu se užívá glutathion nebo obdobné antioxidanty.

GM potraviny v Poslanecké sněmovně

28.4.2014

Tisková zpráva Biotrin: Průběh semináře/veřejné rozpravy na téma „GM potraviny do Evropy – ano/ne", která proběhla na půdě poslanecké sněmovny v pátek 25.4.2014, moderoval, nutno přiznat, že profesionálně a pozorně, Mgr. Radek John. Úvodní slovo měli tři „panelisté“ – paní Mgr. Margit Slimáková, mediálně známá specialistka přes „zdravou výživu“ a pánové Mgr. Tomáš Moravec, vědecký pracovník z Ústavu experimentální botaniky AV ČR, v.v.i., základní profesí virolog, ale nyní již dlouhodobě specialista přes „molekulární farmářství“ a prof. Zdeněk Opatrný, biotechnolog a buněčný biolog z Přírodovědecké fakulty UK Praha.Jim naslouchaly a s nimi, či spolu navzájem diskutovaly bezmála tři desítky dalších účastníků, jednak z odborné veřejnosti ale i ze zástupců státní správy (zejm. Ministerstva zemědělství a Ministerstva životního prostředí), kteří mají GMO v popisu práce.

Presentace Mgr. Slimákové očekávaně navodila striktně GMO-odmítavý pohled. Byly vypočteny všechny nectnosti GM plodin, od těch ekologických po společenské resp. politické. Autorka odpustí, ale ono neustálé poukazování na tristní světovou roli nadnárodních monopolů v prosazování GM technologií, na tušená, očekávaná, leč zatím nikdy nepotvrzená zdravotní rizika GM potravin, směšování problematiky pesticidů (včetně vzpomínek na DDT) či monokultur (které naprosto nejsou typické jen pro GM plodiny) se základní otázkou „přínosů a rizik GMO pro Evropu“ souvisí opravdu spíše ideologicky, nikoliv odborně.

Oficiální věda má prostě svá pravidla a nároky. Nemá-li experiment, ať ten laboratorní nebo polní, svoje srovnatelné a statisticky hodnotitelné varianty, včetně kontrol, jsou pro ni jeho výsledky bezcenné. A veškeré diskuse, vedené ve smyslu „tohle zjistili alternativní posuzovatelé, ale neměli dostatečnou finanční či pracovní kapacitu na požadovaný rozsah pokusů“ mají pak nulovou vypovídací hodnotu. Jejich závěr proto nemůže vyznít jinak, než „nikdy nikde na světě nebyla dosud průkazně zjištěna zdravotní újma konzumentů GM potravin“. A průkaz jejich naprosté, stoprocentní bezpečnosti? Jak správně konstatoval Tomáš Moravec „stoprocentní bezpečnost nelze prokázat vlastně nikdy, nikde, u ničeho“. Presentace vyvolala rozsáhlou diskusi a velmi rychle také odhalila názorové rozložení publika. Nutno říci, že odpůrci GM technologií byli tentokrát ve značné menšině. A body ztráceli i svojí evidentně velmi povrchní argumentací, opakující známá klišé typu: „rizika pěstování GM plodin, požívání GM potravin či používání GM krmiv nejsou dostatečně dlouho ověřována“. Až neuvěřitelná neinformovanost a minimální orientace v odborných základech celé GMO problematiky či ve způsobu, jak vyhledávat objektivnější data – takový byl nejen můj celkový dojem z vystoupení těch několika málo přítomných GMO pochybovačů. Co říci na obavy z toho, že neinformovaný konzument, jenž nečte upozornění „vyrobeno z GM rostlin“ si připraví řízek na takovém sójovém oleji a zdravotně si tím uškodí? Jak moderátorovi přesvědčivě vysvětlit, že po onom „nebezpečném antiroundupovém genu“ či díky jemu vzniklých bílkovinách už v surovém, natož čištěném oleji není téměř ani stopa?

Ve světě ve vztahu ke GM plodinám pokračuje evidentní „tání“. Pokud by se ČR měla opravdu přiřadit ke společenství evropských států sobecky hájících svá „GMO moratoria“, stane se nejen zmiňovaným „kotcem“, ale přímo skanzenem. Neboť odhad budoucích rizik se nemůže soustředit jen na obavy z přijetí určitých technologií, ale také na ztráty, až kolapsy, vyvolané nedoceněním jejich zásadního přínosu. Vymlouvat se poté na nedostatečnou informovanost je čirý alibismus – stačilo by třebas jen zajistit ve státních sdělovacích prostředcích srovnatelný prostor pro názorové platformy obou stran.

Navrácení zraku

27.4.2014
Řez okem s impantovanými elektrodami (1 - čočka, 2 - zrakový nerv, 3 - sítnice, 4 - elektrodové pole).

Slepému pětapadesátiletému Rogeru Pontzovi navrátili na Univ. of Michigan Kellogg Eye Center alespoň částečně zrak. Malá kamera na brýlích snímá okolí a převádí obraz do podoby elektrických impulsů pro mozek srozumitelných. Bezdrátově se přenášejí na elektrody voperované do nefunkční sítnice a dále po zrakovém nervu vstupují do mozku. Výsledkem je zrakový vjem. Rober Pontz je již čtvrtým pacientem, který zařízení obdržel poté, co ho americká Food and Drug Administration loni schválila. V mládí se u něj projevila degenerativní choroba sítnice retinitis pigmentosa, která ho pomalu připravila o zrak. Operace dalšího, pátého postiženého proběhne příští měsíc. Popsané umělé oko (bionic eye) může nahradit poškozenou sítnici. Je vhodné pro ty, kdo mají fungující zrakový nerv a jejich mozek dokáže jeho signály zpracovat. Na obrázku vidíme schéma celého zařízení (1 - čočka, 2 - zrakový nerv, 3 - sítnice, 4 - elektrodové pole). Jeho vývoj probíhá již zhruba patnáct let. U jiných onemocnění oka může pomoci genová terapie.

Samočistící auto

26.4.2014

Společnost Nissan testuje prototyp automobilu se speciální povrchovou úpravou, která odpuzuje běžné nečistoty - bláto, déšť, prach. Takové auto není třeba umývat nebo jen velmi málo. Propagační video, na kterém je vidět, jak to funguje, si můžeme prohlédnout zde. Běžný lak se pokryje technologií Ultra-Ever Dry speciální vrstvou, která odpuzuje jakoukoli tekutinu. Na povrchu vzniká pravidelná struktura nanometrových rozměrů s vyvýšenými místy, která tak výrazně snižují přilnavost, že se na ní nečistota neudrží. Využití nové technologie je široké a neomezuje se pouze na automobily. Ultra-Ever Dry pokrytí chrání nejen před nečistotou, ale i korozí, vlhnutím a namrzáním. Několik videí, které předvádějí nové možnosti, si můžeme prohlédnout na webové stránce http://www.spillcontainment.com/everdry.

Legalizovat!

25.4.2014
struktura delta-9-tetrahydrokanabinolu, účinné látky harihuany

Obavy z dalšího rozšíření marihuany mezi mládeží, pokud bude legalizována pro medicinální účely, jsou zcela liché. Tvrdí to Dr. Esther Choo z Rhode Island Hospital na základě vyhodnocení dat za uplynulých dvacet let. Užití marihuany pro lékařské účely je dovoleno v 21 státech Unie a na teritoriu jejího hlavního města (District of Columbia). Kouření marihuany praktikuje 21% procent amerických středoškoláků a žádné zvýšení v souvislosti s její částečnou legalizací nebylo pozorováno.

Záhadu tajemného zvuku,

24.4.2014
Nadechující se plejtvák Balaenoptera bonaerensis. Fotografii pořídil v Rossově moři 27.10.2007 Brocken Inaglory, GNU Free Documentation License, Wikimedia Commons.

který se často rozléhá nad hladinou jižních moří, rozřešila Denise Risch z americké National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) spolu s kolegy z USA, Německa a Australian Antarctic Division. Smutné rytmické kvákání zaslechly poprvé v šedesátých letech posádky ponorek. Od té doby ho slyšela a zaznamenala řada lidí, leč až doposud se nepodařilo odhalit jeho zdroj. V angličtině se pro něj vžil termín "bio-duck" a poslechnout si ho můžeme zde. Poslední výzkumy ukázaly, že ho vydává plejtvák Balaenoptera bonaerensis. Zachytily ho totiž mikrofony připevněné přímo na plejtváky. Vědci v rámci výzkumu připevnili na jejich trup pomocí pevného bodce z uhlíkových vláken zařízení, které kromě teploměru, tlakoměru a vysílače obsahovalo též mikrofon. Zvířata rovněž vizuálně sledovali z plavidel. Odhalení původce zvuku dlouho bránila skutečnost, že se ozýval v některých oblastech i v době, kdy jsme se domnívali, že tam žádní plejtváci nepobývají. Na obrázku vidíme nadechujícího se plejtváka Balaenoptera bonaerensis. Fotografii pořídil v Rossově moři 27.10.2007 Brocken Inaglory, GNU Free Documentation License, Wikimedia Commons.

Samolepky zachrání statisíce ptáků

23.4.2014
Tak vypadají ochranné samolepky z lidského a domnělého ptáčího pohledu.

Tisková zpráva ČSO: Statisíce ptáků zahynou ročně jen v Česku při nárazu do skleněné plochy. V Evropě je to každý rok až 10 milionů ptáků! Přitom existuje i ochrana pro lidské oko téměř neviditelná! Snadno se instaluje a je cenově dostupná. Zelená domácnost a Česká společnost ornitologická vyvinuli speciální samolepky s UV efektem, které ochrání ptáky před smrtí po nárazu do skleněných ploch. Samolepky, které se vyrábějí v Česku, jsou levné a účinné řešení, jak zachránit ptačí životy. Petr Dobrý ze společnosti Zelená domácnost k tomu uvádí: "Zahajujeme výrobu samolepek s UV efektem. Pro lidské oko jsou téměř neviditelné, ale vědecké výzkumy v USA potvrdily jejich vysokou účinnost. Ptáci je totiž, díky schopnosti vidět ultrafialové světlo, vidí jako jasně modré plochy, které je dobře upozorní na nebezpečí.“

„Lidé si často neuvědomují, že letící pták v prosklené ploše nevidí překážku, ale naopak zrcadlící se krajinu. Plochu proto považuje za prostor vhodný k průletu. Toto riziko se ještě zvyšuje s použitím „zrcadlového“ skla, využitím rohových oken nebo oken za sebou. Rozhlédněme se kolem nás, takových pastí na ptáky číhají desetitisíce. Pro moderní architekturu je sklo jedním ze základních materiálů. Jsme proto rádi, že se našla u nás firma, která nabízí široký sortiment prvků zabezpečení včetně nejnovější varianty ultrafialových samolepek. Jedna černá silueta v rohu veliké skleněné plochy problém nevyřeší, sada téměř neviditelných samolepek v pravidelných rozestupech ano,“ říká Lukáš Viktora z České společnosti ornitologické. Arch UV samolepek s různými motivy je nyní možné zakoupit za 99 Kč v internetovém obchodě www.zelenadomacnost.com.

Nový minerál putnisit

23.4.2014
Krystalek putnisitu o průměru 0,2 mm z lokality  Armstrong Mine, Widgiemooltha, Coolgardie Shire, Západní Austrálie, foto J. Haupt.

Přestože minerálů známe několik tisíc, přesto stále nacházíme nové i na Zemi. Zajímavý nerost neobvyklého složení objevil u jezera Cowan v Západní Austrálii a popsal Peter Elliott z University of Adelaide. Chemicky jde o hydratovaný uhličitan-síran-hydroxid chromito-vápenato-strontnatý SrCa4Cr8(CO3)8SO4(OH) 16.23H2O. Nese pojmenování putnisit na počest manželů Putnisových, známých australských mineralogů, kteří působí na německé Westfälische Wilhelms-Universität Münster. Pomocí rentgenové strukturní analýzy byla popsána struktura. Putnisit krystaluje v soustavě kosočtverečné. Vyskytuje se pouze v podobě malých krystalků o průměru do 0,5 mm ve vulkanické hornině. Dr.Elliot patří k významným objevitelům nových minerálů. V posledních letech objevil sedm nových nerostů a popsal dvanáct.

Sekera nově

22.4.2014
Kärnäho sekera

Sekeru na štípání polínek na topení nově navrhl finský vynálezce Heikki Kärnä. Jeho výtvor si můžeme prohlédnout na obrázku. Sekera Vipukirves je navržena tak, aby při štípání maximálně využívala páky. Tomu napomáhá i asymetrické nasazení na topůrko. Jak to s ní jde, si můžeme prohlédnout na tomto videu.

Dřevorubec 23.4.2014: No chtel bych ho videt jak by stipal drevo ktere uz je proschle nebo ktere se nestipe tak snadno protoze "pousti vlakna pri rozevirani" a pruzi tzn. ze ho musis dostipnout az na parez napr. takova borovice nebo i smrk. To neni drevo ze seknes a spalek se rozleti vejpul. To je teprve radost! S touhle sekerou by byl podle mne naprosto marnej. Taky by mne zajimalo co rika po 2 hodinach stipani zapesti kdyz na nej pusobi ty torzni razy, ktery jako maji snadno stipat? A nazaver: stipat na parezu takhle velky spalek neni o moc lehci nez si ho proste polozit na zem. Ma to jednu vyhodu- delsi vertikalni slozku pohybu sekery ktera znamena co? No? Ze dostanes do sekery vetsi dopadovou rychlost mensim usilim. Zkuste se nad tim zamyslet. Dekuji.

Oliver Znusinudle 25.4.2014: Co píše dřevorubec je pravda, taky sem si říkal, ty torzní rázy... Nicméně to nemění nic na tom, že bych si to chtěl vyzkoušet :-)

Papírem proti virům

20.4.2014
Struktura molekuly nejrozšířenějšího biologického polymeru celulózy.

Modifikované krystalky celulózy nanometrových rozměrů se mohou stát účinným přípravkem proti virům. Zjistili to vědci z Východofinské univerzity a Aaoltovy univerzity v Helsinkách, jejichž výzkum koordinoval prof. Jukka Seppälä (AU). Působením kyseliny sírové na papír nebo bavlnu se vlákna celulózy rozštěpí na krátké úseky a zároveň se na ně naváží sulfo skupiny - SO3H. Jejich prostřednictvím se celulóza naváže na jednotlivé viriony (virové částice) a zcela je inhibuje. Ještě lepších výsledků se podařilo dosáhnout s fenylsulfonovou skupinou -C6H4- SO3H navázanou na celulózu. Polysacharid celulóza je základní stavební součástí dřeva. Tvoří ji spojené molekuly cukru glukózy. Její strukturu vidíme na obrázku.

Sviť, hvězdičko, sviť

18.4.2014

Počátkem prosince loňského roku zpozoroval Ethan Kruse, student na University of Washington v Seattlu, že v systému KOI 3278 dochází jak k poklesu jeho jasnosti s periodu 88,18 dní, tak i k jejímu zvýšení po dobu 5 hodin se stejnou periodou, leč v opačné fázi. Jev byl nevelký, pouze 0,1%, ale nepochybný. Vysvětlením je gravitační čočka. 2.600 světelných vzdálenou dvojhvězdu KOI 3278 tvoří hvězda podobná Slunci a bílý trpaslík, malá, velmi hustá hvězda. Když se z našeho pohledu ocitne za svým větším souputníkem, jasnost poklesne. Když se ocitne před ním, zaostří jeho záření a jasnost vzroste. Gravitační čočka už byla pozorována dříve, ale takový jev doposud nalezen nebyl.

Grafenový IČ detektor

17.4.2014

Od svého objevení před deseti lety se grafen díky svým fyzikálním vlastnostem stal miláčkem experimentálních fyziků a pomalu proniká i do praxe. Nicméně možnosti pokusů s jednou vrstvou grafenu se zdají být vyčerpány, takže Zhaohui Zhong a Ted Norris s kolegy z University of Michigan přistoupili k experimentům s vrstvami dvěma, které odděluje nepatrná nevodivá mezírka. Sestrojili z nich citlivý fotodetektor na infračervené záření. Dopadající foton vytvoří v horní vrstvě pár elektron - díra. Elektron tuneluje přes nevodivou mezírku oddělují grafenové vrstvy do spodní z nich. Elektrické pole kladně nabitých děr z horní vrstvy ovlivňuje vodivost spodní vrstvy, která je zapojena báze FET tranzistoru. Signál se tak podstatně zesílí. Toto uspořádání umožňuje překlenout nízkou absorbanci monoatomické vrstvy.

Označené rostliny

16.4.2014
mikrofotografie označeného semenáčku huseníčku rolního za přítomnosti abscisové kyseliny, foto University of California v San Diegu

Důležitým rostlinným hormonem je kyselina abscisová, která reguluje růst rostlin za sucha a dalších nepříznivých okolností. Zobrazit její šíření rostlinou se podařilo týmu prof.Juliana Schroedera z University of California v San Diegu. Připravili fluoreskující bílkoviny, která se v rostlině navážou na buněčné receptory pro kyselinu abscisovou. Ve chvíli, kdy se objeví a naváže na svůj receptor, fluorescence bílkovin změní barvu z původní žluté a červené na modrou. Pod mikroskopem můžeme sledovat šíření hormonu v těle rostliny (viz obr, foto University of California v San Diegu). Konkrétně na tomto videu si můžeme prohlédnout šíření kyseliny abscisové v semenáčku huseníčku rolního, oblíbené pokusné rostliny.

Ježatou nanočástici,

15.4.2014
struktura kamptothecinu

která může v tělních buňkách uvolňovat za různých podmínek několik různých druhů léčiv, připravil tým chemiků z MIT pod vedením Jeremiaha Johnsona. Základem je kostra z makromolekuly polyethylenglykolu. Na ní jsou pomocí speciálních spojovacích molekul navázány sloučeniny s protirakovinným účinkem, konkrétně cisplatina, doxorubicin a kamptothecin. Celá částice vypadá jako miniaturní kartáč na lahve. Cisplatina se uvolní, jakmile nanočástice vstoupí do buňky. Můstky, které ji vážou na polyethylenglykolovou kostru, rozštěpí tripeptid glutathion, jež je v buňkách velmi rozšířen. Enzymy esterázy uvolní o něco později kamptothecin. Doxorubicin se uvolní, až když je jeho vazba na polyethylenglykol rozštěpena ultrafialovým světlem. Na navázání léčiv lze použít molekulárních můstků nejrůznějších vlastností, takže lze připravit částice, které průběžně uvolňují vybrané aktivní látky za předem definovaných podmínek. Polyethylenglykolový zbytek je biodegradabilní, takže se postupně sám rozloží.

Umělá živá pumpička

14.4.2014

Jednoduchou pumpičku, která může napomáhat průtoku krve cévami při jejich nedostatečnosti, sestrojil z kmenových buněk Narine Sarvazyan z George Washington University. Vypěstoval z nich trubici tvořenou srdečními svalovými buňkami, která zvládne rytmické stahy. Připomíná jednoduché srdce hmyzu a prohlédnout si ji můžeme na tomto videu. Doposud se výzkum kmenových buněk zaměřoval na zahojení poškozených orgánů, nikoliv na tvorbu nových. Jde o jednoduchý výtvor, nicméně vytvoření celého srdce z kmenových buněk musí začít právě takovými experimenty.

Významný krok ve výzkumu fotosyntézy

12.4.2014
logo AV ČR

Tisková zpráva AV ČR: Jihočeští vědci objasnili zrod fotosystému 2, což je složitý bílkovinný komplex přítomný v buňkách rostlin, řas a sinic. Jeho funkce je zcela zásadní pro proces fotosyntézy, a tím fakticky pro udržení života na naší planetě. Nicméně zatím nebylo příliš jasné, jak je takto komplikovaný komplex, který kromě řady bílkovin obsahuje také chlorofyl a karotenoidy, tvořen v buňkách. Výrazný krok k pochopení tohoto procesu učinili vědci z třeboňského Centra Algatech Mikrobiologického ústavu AV ČR.

Vědecké týmy prof. Josefa Komendy a dr. Romana Sobotky z Centra Algatech společně s kolegy z britských univerzit v těchto dnech publikují dvojici navazujících článků v prestižním americkém časopise Plant Cell. „Jedná se průlom v pochopení prvních kroků syntézy fotosystému 2, přesněji jakým mechanismem jsou zabudovány molekuly chlorofylu do základních stavebních bílkovin a jak je sestaveno funkční jádro fotosystému,“ uvedl Roman Sobotka z Centra Algatech.

K výzkumu byla použita modelová sinice Synechocystis 6803, která se používá v mnoha laboratořích po celém světě jako unikátní genetický nástroj pro studium fotosyntézy, a pracoviště v Třeboni patří mezi světově nejlepší v oboru. K danému projektu byla připravena řada mutantních kmenů, ve kterých byly cíleně zablokovány jednotlivé kroky tvorby fotosystému 2. Pomocí speciálních „bílkovinných kotev“ se z těchto kmenů podařilo izolovat první stavební bloky fotosystému, a právě tento krok umožnil rozklíčovat, jakým mechanismem buňky postupně skládají jednotlivé komponenty do konečné, velmi složité struktury. „Přestože obě studie popisují ,zrod´ fotosystému 2 v buňkách sinic, je velmi pravděpodobné, že obdobným způsobem dochází k tvorbě tohoto komplexu v buňkách všech druhů řas a rostlin,“ doplnil prof. Josef Komenda.

Nanorezonátor

11.4.2014
Při teplotě 5 K můžeme identifikovat jednotlivé částice (vlevo). Nad 20 K se zobrazení částic vzdálenějších od uchycení stává rozmazanější, což odpovídá jejich kmitavému pohybu (vpravo). Obr. Phys. Rev. Lett. 112, 117201, 17 March 2014, Stefan Müllegger et al, Radio-Wave Oscillations of Molecular-Chain Resonators. Délka bílé úsečky je 0,73 nm

Nanomechanický rezonátor z pouhých čtyř až sedmi molekul alfa,gama-bisdifenylen-beta-fenylallylových radikálů vytvořil Stefan Müllegger se svými kolegy z rakouské Johannes Kepler Universität Linz. Zmíněné radikály vytvářejí na zlatém povrchu za extrémně nízkých teplot trojúhelníkové klastry. Z nich vyrůstají lineární útvary tvořené 4 - 7 stejnými částicemi vzdálenými od sebe 0,7 nm, které podle své délky kmitají při frekvencích 51 and 127 MHz, což je v souladu s teoretickou předpovědí chování takového rezonátoru za teploty 25 K. Pod 20 K se kmitání zastaví. Jak vidíme na obrázku, kmitající částice lze přímo pozorovat rastrovacím tunelovým mikroskopem. Při teplotě 5 K můžeme identifikovat jednotlivé částice (vlevo). Nad 20 K se zobrazení částic vzdálenějších od uchycení stává rozmazanější, což odpovídá jejich kmitavému pohybu (vpravo). Délka úsečky na obrázku je 0,73 nm. Obr. Phys. Rev. Lett. 112, 117201, 17 March 2014, Stefan Müllegger et al, Radio-Wave Oscillations of Molecular-Chain Resonators.

Plovoucí mikrospirálka

10.4.2014
Snímek plavidélka pořízený rastrovacím elektronovým mikroskopem, délka bílé úsečky je 5 mikrometrů (Nano Lett. 2014, 14, 305-310).

Cévních svazků dřevin využil ke zhotovení drobných mikrometrových lodiček hnaných vnějším magnetickým polem tým prof.Josepha Wanga z University of California v San Diegu. Nejprve varem v roztoku hydroxidu draselného izolovali cévní svazek, který sám má přirozeně spirálový tvar. Na něj napařili vrstvu titanu o síle 20 nm a na ni vrstvu niklu o síle 80 nm. Poslední vrstvu tvoří ochranný lak. Po ponoření do kapaliny se v rotačním magnetickém poli plavidélko roztočí a rozpohybuje ve směru své osy. Na obrázku vidíme jeho snímek pořízený rastrovacím elektronovým mikroskopem. Délka bílé úsečky je 5 mikrometrů (Nano Lett. 2014, 14, 305-310). Při jeho výrobě byl použit cévní svazek z rostliny Rhaphiolepis indica z čeledi Rosaceae - růžovité.

Vaše náplast vás sleduje!

8.4.2014
zvětšený senzor, foto Felice Frankel

Ohebný elektronický senzor, který si přilepíte na kůži, a on bude průběžně sledovat vaše životní funkce, vyvinul inženýrský tým pod vedením prof. Johna A. Rogerse z University of Illinois v Urbana-Champaign a prof. Yonggang Huanga z Northwestern University v Evanstonu rovněž v Illinois. Tvoří ho pouzdro z průhledného plastu vyplněné nevodivou kapalinou. Pevné elektronické součástky jsou propojeny vlnitými vodiči, které se při deformaci protáhnou nebo zkrátí podle potřeby, avšak nepřeruší se. Senzor zatím může nepřetržitě sledovat EKG nebo EEG, ale připojení dalších čidel je možné. Nasnímané výsledky průběžně odesílá bezdrátově do počítače nebo mobilu. Na snímku Felice Frankel vidíme zvětšený senzor. Zřetelně můžeme rozeznat tvar vodičů. Manipulaci s ním si můžeme prohlédnout na tomto videu.

Komplexní analýza rajčat

7.4.2014
Plod geneticky modifikovaného rajčate. Rozdíly jsou patrné na první pohled, foto John Innes Centre

Neustálé zlepšování a zrychlování přístrojů pro chemickou analýzu umožňuje v současnosti provádět dříve nevídaná analytická stanovení. Owen Hoekenga z Cornell University se svými kolegy využil nových možností, a zkusili najít rozdíl mezi geneticky modifikovanými a nemodifikovanými rajčaty. V plodech identifikovali tisíc různých sloučenin a studovali nejrůznější odrůdy geneticky modifikovaných a standardně šlechtěných rajčat. Hledali rozdíly v přítomnosti látek a jejich koncentraci a žádnou odlišnost se jim prokázat nepodařilo. Byť jde o zajímavou studii, odpůrce geneticky modifikovaných organismů sotva přesvědčí, protože jejich obavy jsou založeny na neinformovanosti a iracionalitě.

Paradigma 11.4.2014: Kdyz nekdo argumentuje iracionalitou a neinformovanosti tak vzdy zbystrim a vduchu si prerikam nazvy knih ci afery ktere svym zpusobem bojuji s pychou, hrdosti, jesitnosti treba velke neomylne vedy: Struktura vedeckych revoluci, Cerna labut, Mym marodum, Komenskeho "Labyrint", Afera Climagate,...

11.4.2014: Možná místo memorování jmen knih byste mohl uvést argumenty. Třeba nějaký fundovaný argument proti geneticky modifikovaným organismům založený na racionalitě a informovanosti. Důkazy odkazem na autority jsou již dávno překonané. Navíc autoři, na které se odvoláváte, v knihách, které jmenuje, se obracejí právě proti iracionalitě a neinformovanosti, takže je to spíše argument pro geneticky modifikované organismy.

Paradigma 11.4.2014: Jeste jedna kniha je zajimava: Biologie viry. :) Co je neinfomovanost? Knihy v knihovne ktere sme este neprecetli zname neznamo nebo to co nevime o neznamu. Nechci filozofovat ale nekteri filozofove rikaji krom jinych absurdit ze existuje zname neznamo (neprectene knihy v knihovne) a nezname neznamo (knihy jeste nenapsane). Je to co vime a co potvrzuji analyzy skutecne zname znamo nebo jen ucelove se tvarici znamo o neznamem neznamu nebo znamem neznamu. Tyto veci jsou rozebrany v Cerne labuti. Neznamo muze byt podobne nejistote. Napr. Nejistote mereni. Kolem techto veci je brutalni teorie a rovnice, matematicke konstrukce vysledek kdyz nahlidnete pod poklicku a prozrite je ten ze empiricky tedy skoro receno statisticky je jen jedna vec v tomto svete jista. Vse ostatni zalezi krom jineho na interpretaci a uhlu pohledu. Matematika se tvari jako nejexaktejsi matkou vedy ale chovani organismu nelze rovnicemi a cisly popsat uz z jednoho duvodu- nejistote mereni, problem vysvetlen na matematickem prikladu s kulecnikovejma koulema v Cerne labuti. Vse je mnohem slozitejsi nez se zda, i moje rozumy a ja se rozhodne nepriklanim na tu nebo jinou stranu a skodil tomu nebo tomu, protoze vse zle muze byt pro neco dobre, napr. Geneticka modifikace tady probihala i bez nasi vule a bude probihat tez, dokud bude zivot i bez naseho usili nebo vuli. Slechteni plodin delal clovek odpradavna, selektivni vyber tu diky lidske inteligenci byl je a pravdepodobne i bude. Otazkou kterou bych agrumentoval je, je lidske telo a jeho silene slozity metabolismus, ktery je vice plny neznama nez znama schopen behem jeho zivota akceptovat bez vedlejsich skodlivych ucinku treba chronickych tak velke zmeny ve strave? Veda ucinila v historii hodne omylu co stala zivoty napr. prisla na chiralitu molekul leciv a brutalni rozdily v ucincich az kdyz se objevily teratogenni ucinky v populaci. Cas ukaze i u plodin. Zkusit proc ne? Slovy klasika: lidi na zemi je stejne jako sracek! :)

Aligátor naslouchá

5.4.2014
aligátor americký (Alligator mississippiensis), Everglades National Park, Florida, USA, listopad 2012.

Aligátoři, přestože nemají u ušních otvorů žádnou vnější strukturu, dokážou určit směr, odkud zvuk přichází. Mezinárodní biologický tým pod vedením Hilary Bierman a prof.Catherine Carr z University of Maryland při zkoumání aligátora amerického (Alligator mississippiensis) zjistil, že jim to umožňuje kanál naplněný vzduchem, který spojuje jejich střední ucha. Zvuk přichází k bubínkům z obou stran. Celý systém způsobuje, že rozdíl tlaku přes bubínek je maximální, když jejich hlava míří ke zdroji.

Virtuální mrtvolu

4.4.2014
pitevní hologram, foto Laura Bailey, University of Michigan

používají při pitvách studenti fakulty zubního lékařství University of Michigan v rámci programu Visible Human Project. Sledují hologram, který se vznáší ve vzduchu pomocí speciálních brýlí. Mohou studovat jak řezy podél různých rovin, tak provádět pomocí joysticku své vlastní. Výhodou oproti tradičnímu postupu je, že jednotlivé části lze zvětšit, snadno celý hologram natáčet kvůli lepšímu pohledu a hlavně lze vše provádět opakovaně. Video s virtuální pitvou si můžeme prohlédnout zde.

Chinonový akumulátor

3.4.2014
struktura 9,10-anthrachinone-2,7-disulfonové kyseliny

Zajímavý systém pro skladování elektrické energie testuje skupina prof.Michaela J.Azize z Harvard University. Jejich akumulátor vůbec nevyužívá drahých kovových iontů, ale chinonů, organických látek, které se mohou opakovaně redukovat a oxidovat. Nafionová membrána odděluje dvě uhlíkové elektrody. Na jedné z nich reaguje 9,10-anthrachinone-2,7-disulfonová kyselina, na druhé kyselina bromovodíková. Je-li elektřiny dostatek, brom Br2 se redukuje na kyselinu bromovodíkovou HBr a oxidací alkoholu vzniká chinon. Jako elektrolyt slouží kyselina sírová. Chemikálie se uskladňují v oddělených nádržích napojených čerpadlem na elektrochemických článek, kam se v případě potřeby přečerpávají nebo odvádějí. Kapacitu akumulátoru lze tímto způsobem neomezeně zvýšit, přičemž rozměry nejdražší části, membrány a elektrod, zůstávají omezené. Chceme-li elektřinu uskladněnou v podobě chemických sloučenin získat, připojíme zátěž a obě reakce se rozběhnou obráceným směrem. Protože chinony jsou levné, snadno dostupné sloučeniny, popsaný systém bude možné využít i ve velkém měřítku pro skladování větrné nebo sluneční elektřiny. Nevýhodou je nízké napětí, jež nepřesahuje 0,5 V, což je problém všech organických látek oproti kovům. Vyvážit by ho měla nízká cena. Proudová hustota 1,3 A/cm2 a výkon 0,6 W/cm2 nejsou špatné.

Petr Hroch 4.4.2014: Jo tak článek potřebuje elementární brom. No to by byl asi stejně příjemný provoz jako hliníkána.

Pavel 5.4.2014: V článku mi chybí informace, kolik hektolitrů chemikálií je zapotřebí na uskladnění jedné kWh. Protože to je to podstatné pro praktické nasazení.

5.4.2014: 1 kWh uskladníte asi ve 100 litrech roztoku, závisí samozřejmě i na koncetraci.

Internetové mapy pro nevidomé

2.4.2014
ukázka haptické mapy

Tisková zpráva ČVUT: Společným několikaletým úsilím středisek ELSA na Českém vysokém učení technickém v Praze, Teiresiás na Masarykově univerzitě v Brně a společnosti Seznam.cz mají nyní nevidomí lidé možnost využívat mapy umístěné na portálu Mapy.cz. Jedná se o světově unikátní počin, kdy jsou běžné mapové podklady automaticky upraveny tak, aby po vytištění na mikrokapslový papír byly čitelné hmatem. Otevírají se tím zcela nové perspektivy při používání hmatových map, jejichž výroba již nemusí být nutně záležitostí zdlouhavé manuální práce. Také internetové mapy mohou od nynějška být „blind friendly“. Od 1. dubna 2014 jsou haptické mapy dostupné na Mapy.cz, a to na adrese http://hapticke.mapy.cz.

Obrácený přenos energie

1.4.2014

Přenos tepla z tělesa chladnějšího na teplejší pozoroval v miniaturních rozměrech tým prof.Lukase Novotneho z švýcarské Spolkové vysoké technické školy v Curychu (ETH Zürich), Universität Wien a barcelonského Instituto de Ciencias Fotónicas (Ústav fotonických věd). Skleněnou kuličku o průměru 100 nm nejprve ochladili pod teplotu okolí a pak sledovali její ohřívání. Při naprosté většině pokusů se skutečně ohřála na teplotu okolí. Nicméně občas pozorovali i krátkodobý opačný proces. Tepelná energie z kuličky přecházela na okolní plyn. Druhý zákon termodynamiky zůstává v platnosti, nicméně v nanosvětě je možné i jeho krátkodobé porušení.

Diskuse/Aktualizace