Jak spatřit orbital

31.5.2013
s orbital atomu vodíku. Phys. Rev. Lett. 110, 213001, 2013

Přímo zobrazit atomový orbital pomocí fotoionizační mikroskopie se podařilo Anetě Stodolně z nizozemského FOM Institute for Atomic and Molecular Physics spolu s Marcem Vrakkingem z berlínského Max-Born-Institute. Orbital je oblast poblíž atomového jádra, ve které se s určitou pravděpodobností vyskytuje elektron. Z atomů vodíku odtrhovali laserovým paprskem elektrony, jež urychlovali elektrickým polem do detektoru. Elektrostatická čočka, skrz kterou elektrony prolétávaly, zajistila zvětšení obrazu 200.000 krát. V současné době studují atomy helia. Bude zajímavé sledovat, zdali se zdaří zobrazit i orbitaly těžších atomů, které nemají jednoduchý kulový tvar. Výsledek jejich snažení vidíme na obrázku (Phys. Rev. Lett. 110, 213001, 2013).

Miloš Urban 17.6.2013: Překvapuje mě, že je možné vidět atomový orbital. Orbital přeci není nic reálného, je to jen znázornění řešení Schrödingerovy rovnice v prostoru...?!

akademon.cz 17.6.2013: Kvadrát vlnové funkce popisuje rozložení elektronu v prostoru, přesněji řečeno pravděpodobnost možného výskytu elektronu. Je to tedy oblast, kde ho nejspíš najdeme, takže by měla nějak projevit. Dráha Země kolem Slunce také není nic, nač bychom si mohli sáhnout. Nicméně při vhodném způsobu snímání můžeme získat její obraz. Rozhodně bude zajímavé, podaří-li se zobrazit i jiné orbitaly než s, které již mají mnohem složitější tvary. Šance vzniku kruhového artefaktu asi bude vyšší než u složitějších tvarů.

Lepší očkování proti chřipce

29.5.2013

Slabinou vakcíny proti chřipce je, že účinkuje pouze proti některým kmenům původce chřipky, virům čeledi Orthomyxoviridae. Světová zdravotnická organizace vydává každoroční předpověď, který kmen bude v příštím roce nejrozšířenější. Farmaceutické společnosti podle ní připraví příslušné vakcíny, takže očkování, má-li být účinné, je třeba každý rok opakovat. Navíc mohou být aktivní i jiné kmeny viru. Očkovací látka vyvinutá Gary Nabelem a jeho týmem z National Institute of Allergy and Infectious Diseases v Bethesdě v americkém Marylandu by podle testů na myších a fretkách mohla mít mnohem širší záběr. Skutečný virus napodobili v laboratoři pomocí bílkoviny feritinu a glykoproteinu hemaglutininu, jež se nachází na povrchu virionů . Z přibližně kulového shluku feritinových molekul vyčnívá do stran osm molekul hemaglutininu.

Singletový kyslík snadno a rychle

28.5.2013
Reakční schéma. Kyslíkové atomy jsou vyznačeny červeně.

Nanočástice, které po ozáření laserem produkují vysoce reaktivní singletový kyslík 1O2 připravil Neil R. Branda se svými kolegy z kanadské Simon Fraser University. Tímto termínem označujeme molekulu kyslíku v elektronicky excitovaném stavu, v němž jsou všechny elektrony spárovány. Molekula kyslíku v základním stavu má dva nespárované elektrony. Singletový kyslík se těší velkému zájmu chemiků i biologů pro jeho silnou reaktivitu, kvůli níž má i baktericidní účinky. Na povrch zlaté nanočástice navázali peroxid organické polyaromatické sloučeniny odvozené od anthracenu. Po osvícení laserem o vlnové délce 532 nm se povrch nanočástice ohřeje a singletový kyslík se uvolní. Na obrázku vidíme schéma celé reakce. Kyslíkové atomy jsou vyznačeny červeně.

Kmity nanokrystalu

27.5.2013
Kmitající nanokrystalek Au o průměru 350 nm. Červené oblasti expandují, modré se zanořují. Obr. Jesse Clark/UCL.

Zviditelnit vibrace zlatého krystalku o průměru 350 nm se podařilo týmu Jesseho Clarka z London Centre for Nanotechnology, součásti University College London. Nanokrystal excitovali krátkým pulsem infračerveného světla. Jeho kmity sledovali pomocí femtosekundových pulsů rentgenového laseru v americké SLAC National Accelerator Laboratory. Rentgenové záření má vlnové délku srovnatelnou se vzdálenostmi mezi atomy. Z jeho ohybu nebo interference můžeme určit strukturu zkoumaného vzorku na atomární úrovni. Jsou-li pulsy dostatečně krátké, zachytíme i drobné změny způsobené např. kmity. Clarkův tým s překvapením zjistil, že najednou se rozkmitá celý krystalek, což bylo v rozporu s původním očekáváním. Kmity (fonony) se po něm měly šířit rychlostí zvuku. Na obrázku vidíme kmitající nanokrystalek zlata o průměru 350 nm. Červené oblasti expandují, modré se zanořují. Obr. Jesse Clark/UCL.

Krátké video kmitajícího nanokrystalku si můžeme prohlédnout zde. Začíná 110 pikosekund po excitaci a bylo nasnímáno frekvencí miliarda obrázků za sekundu.

Geneticky modifikované rostliny

26.5.2013

I když se v posledních letech nárůst geneticky modifikovaných rostlin zpomalil, přesto zůstávají vedoucí země stále výrazně na vrcholu: USA (69,5 milionů hektarů vysázených v roce 2012), Brazílie (39,6), Argentina (23,9), Kanada (11,6), Indie (10,8), zbytek světa (17,9).

Mozkové antibiotikum

24.5.2013
Kyselina methylenjantarová, též itakonová.

Před infekcí chrání mozek zejména hematoencefalická bariéra, což je vrstva buněk obalujících mozkové cévy, která zabraňuje průniku látek difusí a dovoluje pouze aktivní přenos. Alessandro Michelucci se svými kolegy z Universität Luxemburg zjistil, že mozek produkuje i své vlastní antibiotikum, kyselinu methylenjantarovou. Blokováním důležitého bakteriálního enzymu zastaví jejich růst.

Mravenci a masožravka

23.5.2013
láčky láčkovky Nepenthes bicalcarata, obr.PLOSONE

Dosud neznámý způsob soužití mezi masožravou rostlinou a mravenci popsal Mathias Scharmann z Julius-Maximilians-Universität Würzburg se svými kolegy z University of Cambridge a Universiti Brunei Darussalam. Láčkovka dvojostruhá (Nepenthes bicalcarata) roste pouze na severozápadním Borneu. Patří mezi masožravé rostliny láčkovky (Nepenthes). Pro ně je typické, že chytají drobné živočichy pomocí speciálních pastí - láček, jež vznikají z listů. Svým vzhledem připomínají džbánek. Poměr izotopů dusíku v tkáních láčkovky dvojostruhé ukazuje, že z hmyzích těl pochází více dusíku u jedinců v symbióze s mravenci Camponotus schmitzi než u těch žijících samostatně. Vizuálně jedinci s mraveništěm lépe prospívají, nicméně mravenci nejsou jejich potravou. Mravenci Camponotus schmitzi, kteří žijí pouze na těchto láčkovkách, loví ostatní hmyz, který se na nich přiživuje. Udržují tím lapací plochy v čistotě a celkově zvyšují účinnost láček. Foto PLOSONE.

Mravenci Camponotus schmitzi loví i pod vodou. Tady se můžeme vidět, jak se vypořádá s komáří larvou uvnitř láčky.

Nervové buňky z kostí

22.5.2013

Tým prof. Richarda A. Lernera z amerického Scripps Research Institute při hledání protilátky, která by stimulovala růst buněk kostní dřeně, nalezl jinou, jež je přeměňuje na unipotentní nervové buňky (neural progenitor cells). Z nich snadno vznikají běžné nervové buňky. Normálně z buněk kostní dřeně vznikají bílé krvinky. Jde o do značné míry náhodný objev, jejich výzkum mířil jiným směrem, leč jeho význam to nesnižuje. Mohl by se uplatnit při léčbě poškození nervové tkáně, např. míchy.

Vytiskněte si pistolku

21.5.2013
Jednotlivé části vytištěné pistole včetně továrně vyrobeného náboje. Foto Defense Distributed.

Prvního května proběhly v Texasu úspěšné testy jednoranné pistole vytištěné na běžné 3D tiskárně. Vytisknout lze pouze vlastní zbraň, náboje byly normální pistolové ráže 9 mm. Zbraň vytvořila skupina Defense Distributed založená Cody Wilsonem právě s cílem vytvoření takové pistole a umístění podkladů pro její vytištění na internet. Několik dní byly skutečně volně k dispozici, než byly na žádost amerických úřadů staženy. Na obrázku vidíme jednotlivé části vytištěné pistole včetně továrně vyrobeného náboje. Foto Defense Distributed.

20.9.2013: Důstojník Policie ČR, který si nepřál být jmenován, k tomu podotýká, že jsou i jiné, podstatně jednodušší způsoby, jak zamířit a odpálit jediný náboj.

Nová arktická výzkumná základna

20.5.2013

Německo-ruská expedice osídlila nový objekt na Samojlově stanici na malém ostrůvku v deltě Leny nedaleko Moře Laptěvů. Čtrnáctičlenná skupina bude studovat procesy ovlivňující tvorbu a ztráty permafrostu během pobytu v deltě Leny. Stanice je vybavena nejmodernějšími přístroji a bude schopna fungovat celoročně.

Srdeční buňky, které stále rostou

19.5.2013

Dospělé savčí srdce se není schopno uzdravit po zranění, ale novorozená myší srdce mohou regenerovat proliferací kardiomycetů až do 7. dne života, kdy buňky opouštějí buněčný cyklus. Nyní se ukázalo, že transkripční faktor MeisI reguluje buněčný cyklus a že odstranění genu MeisI prodlužuje postnatální schopnost proliferace nad sedm dní. Zdá se, že MeisI je nadějným terapeutickým cílem.

Slunéčka sedmitečná v ohrožení

18.5.2013
Nahoře slunéčko sedmitečné Coccinella septempunctata, foto Dominik Stodulski.  Dole východoasijské slunéčko Harmonia axyridi, foto Andreas Trepte, Wikimedia Commons, licence Creative Commons.

Východoasijský brouk Harmonia axyridis, blízký příbuzný našeho slunéčka sedmitečného, zaplavil Severní Ameriku i Evropu, kde byl původně vysazen jako přirozený nepřítel mšic. Ve Spojených státech již v osmdesátých letech, v Německu a Beneluxu až zhruba před deseti lety. Jak již to u takový pokusů bývá, vymkl se kontrole a zavlečený druh začíná vytlačovat naše původní slunéčka sedmitečná Coccinella septempunctata. Jak zjistil Heiko Vogel z Max-Planck-Institut für chemische Ökologie v Jeně spolu s řadou kolegů z různých německých výzkumných institucí, zejména z Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie, má východoasijský brouk proti svému domácímu příbuznému řadu výhod. Silnější imunitní systém, který kromě antibiotika harmoninu disponuje i řadou dalších specializovaných antibakteriálních peptidů, ho chrání lépe proti infekci. Hlavní výhodu představují spory houby Nosema thompsoni v jeho hemolymfě. Slunéčka jsou dravci s mohutnými čelistmi, kteří se požírají i navzájem. Z vlastní zkušenosti mohu potvrdit, že jejich kousnutí je nepříjemné. Když naše slunéčko sedmitečné sežere svého příbuzného z Asie, nakazí se a zemře. Naopak, pro Harmonia axyridis poslouží jako vítaná kořist, jež mu neublíží. Na obrázku nahoře vidíme slunéčko sedmitečné Coccinella septempunctata, foto Dominik Stodulski, dole východoasijské slunéčko Harmonia axyridi, foto Andreas Trepte, Wikimedia Commons, licence Creative Commons. Vidíme, že jde o dosti podobné druhy, které se liší vybarvením. Naše slunéčko má svých sedm teček, zatímco Harmonia axyridi jich má více, až 19.

Rané použití keramiky

17.5.2013

Použití keramiky bylo pilířem v rozvoji lidí, které zasahovalo do vaření, skladování a dalších technik. Nejranější keramikové obývali východní Asii dávno před zahájením zemědělství. Chromatografický průzkum 101 keramických hrnců z doby před 11 800 až 15 000 lety ukázal, že se v nich možná vařily ryby nebo další mořské organismy.

Mirek 21.5.2013: Jaké je nejstarší jídlo vůbec kromě těch uvařených ryb? Myslím tím nějak upravenou přírodní surovinu.

akademon.cz 21.5.2013: Nejstarším připravovaným jídlem vůbec je zrní rozmočené v mléce za studena a oslazené medem.Nevařilo se vůbec. Zkoušel jsem to, a pokud necháte zrní v mléce přes noc, budete mít k snídani cosi, co se dost podobá současným cereáliím. Úctyhodnou historii mají i alkoholické nápoje.

Pozorování druhého zvuku

16.5.2013

V supratekutém heliu se teplo šíří pomocí vln, k čemuž v normálním nekvantovém světě nedochází. Musíme se spokojit s pouhou difuzí. Pozorovat druhý zvuk, jak se tento jev nazývá, i v extrémně chladném plynu, se podařilo fyzikům z Universität Innsbruck pod vedením prof. Rudolfa Grimma ve spolupráci s kolegy z italské Universita degli studi di Trento. Své experimenty provedli v oblaku páry z 300.000 atomů lithia ochlazených téměř k absolutní nule na - 273,15 oC.

Superposilovače ovládají geny

15.5.2013

Pracovníci v Massachusetts Institute of Technology v Cambridge objevili skupinu posilovačů (enhancers), tedy segmentů DNA, které se spojují s regulačními proteiny a připevňují se ke genům. Ve srovnání s obvyklými posilovači se superposilovače vážou k více proteinům, které aktivují transkripci genů a jsou citlivější k narušení. Některé rakovinné buňky hromadí patologické superposilovače. I když lidské buňky obsahují desítky tisíc genů a mnohem více posilovačů, přesto jsou kontrolovány pouze několika sty superposilovačů, které dodívají charakteristické vlastnosti určitému typu buněk.

Zoomboard

14.5.2013
Oney, S., Harrison, C., Ogan, A. and Wiese, J. ZoomBoard: A Diminutive QWERTY Soft Keyboard Using Iterative Zooming for Ultra-Small Devices. In Proceedings of the 31st Annual SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (Paris, France, April 27 - May 2, 2013). CHI '13. ACM, New York, NY.

Velikost našich prstů začíná být rozhodující překážkou pro další zmenšování elektronických zařízení, která běžně užíváme. Nechceme-li se vzdát klávesnice, její tlačítka musí mít určité minimální rozměry, abychom je pomocí prstů mohli ovládat. Řešením může být např. virtuální klávesnice, která fyzicky neexistuje. Senzory sledující pohyb prstů mohou být mnohem menší než prsty samy. Zajímavý nápad představili technici z Carnegie Mellon University na pařížské 31.výroční konferenci SIGCHI (Special Interest Group on Computer–Human Interaction) na přelomu letošního dubna a května. Jejich Zoomboard je malý dotykový displej, který zvětšuje své různé části podle toho, jak k nim přikládáme prsty. Jak to funguje, můžeme vidět zde. Na Zoomboardu se nedá psát žádnou závratnou rychlostí, zhruba do deseti slov za minutu. Ale funguje. Obr.Zoomboardu: Oney, S., Harrison, C., Ogan, A. and Wiese, J. ZoomBoard: A Diminutive QWERTY Soft Keyboard Using Iterative Zooming for Ultra-Small Devices. In Proceedings of the 31st Annual SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems (Paris, France, April 27 - May 2, 2013). CHI '13. ACM, New York, NY.

Je zajímavé, že přes veškerý technologický pokrok se neustále držíme starého návrhu klávesnice QWERT, který vznikl pro mechanické psací stroje. Rozložení písmen na klávesnici bylo dáno jednak četností jejich užívání v anglické abecedě, jednak podmínkou, aby písmena, která se užívají za sebou, nebyla na klávesnici vedle sebe. Nectností mechanických psacích strojů bylo, že sousední páčky ovládající tisk typů se při rychlém psaní po stisknutí ihned po sobě často zasekly. Užitečnost druhé podmínky sice vymizela již před půl stoletím u elektrických psacích strojů, přesto její vliv přetrvává na našich klávesnicích dodnes. Antti Oulasvirta se svými kolegy z Max-Planck-Institut für Informatik navrhli klávesnici KALQ, určenou zejména pro dnes rozšířené psaní palci, jež umožňuje výrazně rychlejší psaní.

Genom africké latimérie objasňuje vývoj čtyřnohých obratlovců

13.5.2013
Fotografie vycpané latimérie podivné (Latimeria chalumnae) z  Naturhistorisches Museum Wien. Foto Alberto Fernandez Fernandez, GNU Free Documentation License.

Objev živé pravěké latimérie v roce 1938 byl pozoruhodný, protože šlo o druh ryb, který zřejmě vyhynul před 70 miliony let. Moderní Latimeria chalumnae se ukázala být příbuznější lidem a dalším savcům než běžným rybám, jako je tuňák nebo pstruh. Na druhé straně nejbližším příbuzným čtyřnohých savců jsou dvojdyšní (Dipnoi). Proteinové geny latimérií se vyvíjely mnohem pomaleji než u čtvernožců. Při adaptaci k pohybu na zemi se uplatnily geny pro imunitu, vylučování dusíku a tvorbu ploutví, ocasu, uší, očí, mozku a čichu. Na obrázku vidíme vycpanou latimérii podivnou (Latimeria chalumnae) z Naturhistorisches Museum Wien. Foto Alberto Fernandez Fernandez, GNU Free Documentation License. Exemplář byl chycen 18.10.1974 poblíž vesnice Salimani na ostrově Ngazidja (Grande Comore) v Komorském souostroví v Indickém oceánu.

Buněčné motory se klátí k vazebným místům

12.5.2013

Zdokonalené rychlostní zobrazování jednotlivých molekul ukázalo, že proteinové motory používají náhodné pohyby, aby se přiblížily ke svým cílům.Při kontrakci, svalu nebo při dělení buňky závisí nutné pohyby na výrůstcích myosinu, které jakoby „kráčely“ k vazebným místům na svazcích proteinu aktinu. Pracovníci univerzity ve Filadelfii připevnili barvivo na myosinovou podjednotku a aplikovali superrychlé kmitání polarizovaného světla z různých směrů, aby získali mikrosekundové záběry orientace a rotace podjednotky. Po odpoutání od jednoho vazebného místa provede myosin krok vpřed na vzdálenost zhruba dvou třetin k dalšímu vazebnému místu. Neregulované kmitání jej pak dopraví přes zbytek dráhy. Nyní se technika používá ke studiu dynamiky molekulárních motorů při syntéze bílkovin.

Původ antihmoty

9.5.2013

První výsledky z Mezinárodní kosmické stanice a jejího alfa-magnetického spektrometru z 3. dubna ukazují přítomnost překvapivého množství pozitronů, dříve pozorovaných při dvou předchozích pokusech. Je možné, že antihmota vzniká ze srážek temné hmoty, která tvoří 80 % celkové hmoty vesmíru, ale je též možné, že vzniká z rotace superhmotných hvězd známých jako pulsary.

Pavel 9.5.2013: Asi jste chtěli napsat superhustých hvězd (či pozůstatků superhmotných hvězd). Pulsary mají hmotnoust srovnatelnou se Sluncem (tedy zcela tuctovou).

Prof.Arnošt Kotyk 16.5.2013: Správně by mělo být "superhustých", i když jde o termín poměrně nezvyklý.

Letající robůtek

8.5.2013

Skupina robotiků z Harvard University v americké Cambridge ve státě Massachusetts pod vedením Doc. Roberta J. Wooda sestrojila miniaturního 80 mg těžkého létajícího robota. Jeho křídla tvoří polyesterová blána vyztužená uhlíkovými vlákny. Kmitají piezoelektrických krystalů.

Jeho let si můžeme prohlédnout zde.

Očkování proti heroinu

7.5.2013
Zdroj:
P.T.Bremer et al., Development of a Clinically Viable Heroin Vaccine, J. Am. Chem. Soc., 2017, 139 (25), pp 8601–8611, DOI: 10.1021/jacs.7b03334
Zdroj
Struktura morfinu. Esterifikací hydroxylových skupin v levé části obrázku kyselinou octovou získáme heroin.

Očkovací látky proti heroinu otestoval na laboratorních krysách vědecký tým ze Scripps Research Institute v kalifornské La Jolle pod vedením George F. Kooba. Látka se v krvi naváže jak na heroin, tak na jeho metabolické produkty 6-acetylmorfin a morfin, a zabrání tak jejich průniku do mozku. Vznikající částice jsou příliš velké, aby prošly hematoencefalickou bariérou, což je membrána, která odděluje mozek od krevního řečiště. Právě rychlý metabolismus heroinu komplikoval předchozí pokusy o zhotovení očkovací látky. Pokud bude nová vakcína fungovat i u lidí, bude možné ji použít jako součást léčby závislých na heroinu.

3.7.2017: Úspěšné testy vakcíny proti heroinu proběhly na primátech, konkrétně na opicích makak rhesus (Macaca mulatta). Očkovací látku tvoří komplex osmi molekul heroinu s tetanovým toxoidem. Toxoid je bakteriální toxin s výrazně sníženou toxicitou. V tomto případě vyšli vědci z tetanospasminu, prudce jedovaté bílkoviny, kterou produkuji tetanové bakterie Clostridium tetani. Očkovací látka v organismu makaků vyvolá tvorbu bílkovinných protilátek, které se naváží na molekuly heroinu, pokud na ně narazí. Jeho účinky poklesnou na patnáctinu.

Vědecké publikace ve světě

6.5.2013

Existují přehledy o publikacích v odborných časopisech pod firmou SJR. Vybral jsem obor biochemie, genetika a molekulární biologie za období 1996-2011 a uvádím tři největší hodnoty počtu publikací pro různé světové oblasti:

Evropa Velká Británie 216.195
Německo 206.773
Francie 147.420
Asie Japonsko 251.096
Čína 167.966
Indie 70.955
Austrálie a Oceánie Austrálie 67.917
Nový Zéland 11.891
Filipíny 907
Afrika Jižní Afrika 9.192
Egypt 6.844
Maroko 1.912
Severní Amerika Spojené státy 908.912
Kanada 117.563
Mexiko 12.944
Jižní Amerika Brazílie 42.487
Argentina 15.269
Kolumbie 2.590
Česká republika je ve světě 27. s počtem publikací 16 367, Slovensko je 40. s počtem publikací 7286.

Ještě teplejší zemské jádro

5.5.2013
schematický řez Zeměkoulí

Zemské jádro je o tisíc stupňů teplejší, než jsme se doposud domnívali. Jak ukázaly poslední výzkumy vědeckého týmu vedeného Agnes Dewaele z Commissariat a l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), jeho teplota se pohybuje okolo 6.000 K. Členy týmu byli i experti z Centre national de la recherche scientifique(CNRS) a European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) v Grenoblu. Odvozují to ze svých pokusů s tavením železa za extrémních tlaků.

Šíření netopýří plísně

4.5.2013
netopýr velký (Myotis myotis) uhynulý na syndrom bílého nosu,foto Jiří Pikula, AV ČR

Syndrom bílého nosu, což je choroba netopýrů šířící se po Severní Americe, se objevila v tomto měsíci i v Severní Karolíně a Georgii. Zřejmě se rozšířila z Evropy, kde je plíseň Geomyces destructans endemická. Od doby, kdy se plíseň poprvé objevila v roce 2006 v New Yorku, zabila odhadem sedm milionů netopýrů.

Tisková zpráva AV ČR 17.5.2014: Syndrom bílého nosu je nová choroba, která má na svědomí hromadné hynutí severoamerických netopýrů a pravděpodobně bude příčinou úplného vyhynutí některých druhů. Od roku 2006, kdy bylo toto plísňové onemocnění hibernujících netopýrů poprvé popsáno, se k němu upírají zraky mnoha vědců v Severní Americe i v Evropě. Přes intenzivní výzkum je však stále choroba opředena celou řadou nejasností. Panoval všeobecný názor, že na rozdíl od netopýrů v USA a v Kanadě jsou evropští netopýři vůči plísni rezistentní a nehrozí jim tedy žádné nebezpečí. Čeští vědci z Akademie věd ČR, Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně a Masarykovy univerzity v Brně ale po dvouletém náročném terénním výzkumu přišli se zcela novými informacemi.

Prokázali u netopýrů v České republice existenci změn shodných s těmi, které jsou zjišťovány u severoamerických druhů, čímž zcela vyvrátili do té doby obecně tradovaný názor, že v Evropě roste plíseň pouze na povrchu těla netopýrů a nijak jim neškodí. Navíc se vůbec nejedná o ojedinělý jev, protože tyto změny byly zjištěny celkem u 11 druhů zimujících v podzemí, s tím, že u některých z nich bylo při vyšetření zjištěno více než 50 % postižených jedinců. Postižení bylo zaznamenáno u druhů, které volí během zimování v podzemních prostorách odlišné strategie, a rovněž příbuznost nebo nepříbuznost druhů nehraje z hlediska postižení žádnou roli.

Závěrem této studie, jejíž výsledky byly nyní otištěny v prestižním mezinárodním vědeckém časopise PLOS ONE (viz abstrakt), tedy je, že původce tohoto onemocnění je patogen – generalista, což znamená, že je schopen vyvolat onemocnění u jakéhokoliv zimujícího netopýra. Tím se tedy znovu otvírá otázka možného rizika pro evropské netopýry a současně z toho plyne i nutnost dalšího intenzivního výzkumu tohoto mysteriózního onemocnění.

Tisková zpráva AV ČR 8.6.2014:Vědecký tým z České republiky a Spojených států amerických objevil šetrný a zároveň účinný způsob, jak diagnostikovat u zimujících netopýrů syndrom bílého nosu. Vědci, kteří pracují na problematice šíření a dopadů závažné nemoci netopýrů známé jako syndrom bílého nosu (z anglického white-nose syndrome - WNS), mohou od nynějška využívat novou metodu pro identifikaci postižených netopýrů – ultrafialové (UV) světlo. Pokud se UV světlem prosvítí křídlo postiženého netopýra, můžeme pozorovat charakteristickou oranžově-žlutou fluorescenci. Toto zbarvení vzniká v místech mikroskopických změn kůže, jejichž nalezení na histopatologickém preparátu bylo doposud považováno za „zlatý standard“ nezbytný pro průkaz syndromu bílého nosu u netopýrů.

„Když jsme poprvé uviděli tuto fluorescenci na křídlech netopýrů v jeskyni, uvědomili jsme si, že jde o něco velmi významného,“ řekl Greg Turner z Pennsylvania Game Commission (USA), který pracuje s touto metodikou od roku 2010. „Bylo těžké utrácet netopýry jen proto, aby se povinnou metodikou založenou na histopatologii prokázal WNS, když nemoc sama o sobě zabíjí tolik zvířat. Nyní máme možnost vybrat netopýry, kterým se odebere na vyšetření malý kousek kůže, aniž se zvíře obětuje nebo nějak poškodí.“

Miliony netopýrů ve Spojených státech amerických uhynuly na plísňové onemocnění, které je způsobeno plísní Pseudogymnoascus (Geomyces) destructans. Syndrom bílého nosu byl poprvé pozorován v New Yorku v zimě roku 2006. Od té doby se nemoc rozšířila do 25 států USA a 5 kanadských provincií. Tým českých vědců prokázal výskyt této choroby i v České republice, ale bez vysoké úmrtnosti. Významným problémem při studiu WNS na zimovištích byla diagnostická nespolehlivost prosté vizuální kontroly netopýrů. Jediným způsobem, jak potvrdit přítomnost choroby, bylo netopýry utratit a odeslat je do laboratoře k následné analýze.

„Ultrafialové světlo slouží pro účely diagnostiky plísňových onemocnění kůže lidí i hospodářských a domácích zvířat již tradičně v podobě takzvané Woodovy lampy,“ řekl Jiří Pikula z Veterinární a farmaceutické univerzity v Brně. „Vzrušující je však skutečnost, že nachází uplatnění i v diagnostice kožní choroby netopýrů. Významná je však zejména možnost spojení této diagnostické metody s cíleným odběrem vzorků.“

Vědci z Akademie věd České republiky, Veterinární a farmaceutické univerzity Brno a Masarykovy univerzity testovali techniku odběru vzorků pod UV zářením na živých zvířatech v terénu souběžně s kolegy z USA. Správnost výsledku pak ověřili za použití tradičních histopatologických metod. Při laboratorním testování amerických zvířat bylo 98,8 % netopýrů z USA a 95,5 % zvířat z Evropy s oranžově-žlutou fluorescencí pozitivních na syndrom bílého nosu. Naopak všechna zvířata (100 %), která nevykazovala typickou fluorescenci, byla negativní. Cílená biopsie podezřelých okrsků kůže pak prokázala, že se oblasti fluorescence shodují s mikroskopickými změnami na křídlech, které jsou pro onemocnění charakteristické. Výsledky výzkumu z obou kontinentů prokazují, že UV diagnostika WNS je použitelná na celém světě a má velkou citlivost a specifičnost. „Kromě toho, tato diagnostická metoda jen minimálně poškozuje zvířata a netopýři po odběru vzorků pro výzkum odletí,“ řekla Natália Martínková z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd České republiky. „Proto je UV fluorescence ideálním nástrojem pro studium těchto chráněných druhů živočichů.“

Vlákna, která tuhnou při natažení

3.5.2013
struktura polyakrylonitrilu

Zatímco většina vláken zkřehne při natažení, pracovníci univerzity v Lincolnu v Nebrasce vytvořili polyakrylnitrilová vlákna technikou electrospinning. Jak se průměr vláken snížil pod 250 nm, vlákna se zpevnila, méně se lámala a stala se tak desetkrát pevnější než komerční vlákna. Vysvětlení je zřejmě v tom, že nanovlákna jsou méně krystalická než tlustší vlákna.

Polyakrylonitril se vyrábí polymerací akrylonitrilu, který se vyrábí z propylenu (propen CH2=CHCH3) a amoniaku NH3 nebo adicí kyanovodíku HCN na acetylen HCCH.

Palivový článek do kamen

2.5.2013
Schéma fungování palivového článku Voto. Vpravo červený akumulátor tvoří rukojeť, uvnitř ohně vlastní palivový článek. Obr.Point Source Power, Inc.

Palivový článek jménem Voto, který funguje přímo v plameni, uvádí na trh společnost Point Source Power, Inc. založená Craigem Jacobsonem a Michaelem Tuckerem v kalifornské Alamedě. Má sloužit lidem v chudých zemích jako jednoduchý zdroj elektřiny v místech, kde není rozvodná síť a jídlo si připravují na ohni pomocí jednoduchých kamínek. Vlastní palivový článek na bázi tuhých oxidů (SOFC), jež pro řádné fungování potřebuje teplotu stovek stupňů Celsia, se vloží do hromady hořícího dřeva. Elektřinu vyrábí oxidací oxidu uhelnatého, popř. dalších hořlavých sloučenin uhlíku, které vznikají při hoření. Pomocí vzdušného kyslíku je oxiduje na vodu a oxid uhličitý. Rukojeť, která zůstává mimo oheň, tvoří malý akumulátor. Na jeho plné nabití stačí uvařit dvě jídla. Při napětí 1,2 V poskytne 4 Ah, které lze využít ke svícení, nabití mobilního telefonu nebo jiných článků. Malá LED svítilna může být zabudována přímo do akumulátoru. Vydrží svítit po 30 hodin se světelným tokem 25 lumenů. Se zahájením prodeje se počítá nejprve v Keni. Obr. Point Source Power, Inc.

Co místo GPS?

1.5.2013

GPS funguje dobře, ale jeho závislost na signálu z družic představuje z vojenského hlediska slabinu. Radiové vlny lze odstínit či rušit a družici je možné teoreticky sestřelit, byť v současné době takovým zařízením nejspíš žádná mocnost nedisponuje. Americká vládní agentura DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency - Agentura pro pokročilý obranný výzkum) vyvíjí zařízení, které by bylo na vnějších signálech nezávislé. Výsledkem je čip se třemi gyroskopy, třemi akcelerometry a přesnými atomovými hodinami, zhotovený ve spolupráci s experty z University of Michigan. Svou přesnou polohu můžeme určit i tak, že pečlivě sledujeme svou trasu z místa o známé poloze. Nejde o žádnou novinku, této metody se využívalo již při navigaci plachetnic a možná ještě dříve. Její zásadní nevýhodu, totiž nízkou přesnost, odstraňuje právě nový čip. Proslýchá se rovněž, že americká armáda pracuje na vývoji navigačního systému založeného na signálu pulsarů, ale žádné ověřené informace o tom v současné době nemá akademon k dispozici.

Diskuse/Aktualizace