Elektrochemické razítko

31.10.2011
Snímek stříbrných vzorů vytvořených novou metodu pořízený rastrovacím elektronovým mikroskopem. Ve spodní části vidíme křemíkovou předlohu (foto IOP Science/Nanotechnology).

Prof. P.M.Ferreira s týmem spolupracovníků z University of Illinois at Urbana-Champaign spolu s N.X.Fangem z MIT vyvinuli novou metodu vytváření plochých struktur ze stříbra. Vzhledem k tomu, že dosahované rozlišení činí 30 nm, lze nové metody použít jako doplněk litografických technik při výrobě čipů. Prvním krokem je zhotovení elektrody s amorfní strukturou ze směsi jodidu stříbrného a fosforečnanu stříbrného. Iontovou vodivost tomuto materiálu propůjčují stříbrné kationty. Elektroda se odlije jako obtisk křemíkové destičky se vzorem vyleptaným tradičním technikami. Po jejím přiložení na podklad se průchodem proudu (postačí napětí 0,3 V) vytvoří obtisk těch částí, které se ho dotýkají, z tenké, velmi kvalitní stříbrné vrstvy. Rychlost jejího nárůstu je 20 nm/s. Stříbro jakožto velmi vodivý kov můžeme snadno použít i ve velmi malém měřítku. Na obrázku vidíme stříbrné vzory vytvořené popsanou metodu. Snímek byl pořízen rastrovacím elektronovým mikroskopem. Ve spodní části vidíme křemíkovou předlohu. Obr. IOP Science/Nanotechnology.

Velmi hojný enzym

30.10.2011
Obrázek ukazuje neobvyklou strukturu enzymu CS2 hydrolázy s velkou dírou uprostřed. Struktura byla získávána na základě údajů rentgenové strukturní analýzy. Obr.Nature  478, 412–416 (20 October 2011).

Prof. Mike Jetten se svým týmem z Radboud University Nijmegen určil strukturu bílkoviny, která tvoří až 30% váhy buněk hypertermofilních bakterií rodu Acidianus nalezených v horkém a velmi kyselém sopečném bahně ve vulkanické oblasti Campi Flegrei severně od Neapole. Jde o CS2hydrolázu, která hraje klíčovou roli při rozkladu organických látek na sirovodík H2 a oxid uhličtý. Tímto procesem získávají zmíněné bakterie energii. Obrázek ukazuje neobvyklou strukturu enzymu CS2 hydrolázy s velkou dírou uprostřed. Struktura byla získávána na základě údajů rentgenové strukturní analýzy. Obr.Nature 478, 412–416 (20 October 2011).

Světové zdroje vzácných kovů

29.10.2011

Nedávná studie ukázala, že prvky považované za vzácné kovy se vyskytují v nejrůznějších zemích, avšak na vedoucím místě je obvykle země jediná. Tak pro platinu a palladium je to Jižní Afrika, pro vzácné prvky skandium, yttrium, lanthan, cer, praseodym, neodym, prometheum, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium a lutecium je to Čína, stejně jako pro indium, pro mangan je to Austrálie, Čína a Jižní Afrika a pro niob je to Brazílie.

akademon.cz 30.10.2011: Vzhledem k tomu, že vědecký tým vedený profesorem Jasuhiro Katou z Tokijské univerzity nedávno objevil na dně Tichého oceánu obrovská ložiska vzácných kovů, není postavení Číny neotřesitelné. Mezi Havají a Tahiti nalezli celkem 78 lokalit v hloubkách od tří tisíc do 6.500 metrů, kde usazené bahno obsahuje obrovská množství vzácných kovů (lanthanoidů). Odhadují, že jejich množství je tisícinásobně vyšší než jejich současné zásoby na suché zemi. K intenzivní výzkumu vedl Japonské zřejmě nedávný pokus o politický nátlak ze strany Číny (viz akademon 1.10.2011), kdy se snažila využít svého monopolního postavení výrobce vzácných kovů z ložisek ve Vnitřním Mongolsku.

Jogurt nemá šanci

28.10.2011

Na základě experimentů na myších usuzuje Jeffrey Gordon z Washington University v Saint Louis se svým týmem, že bakteriální kultury v jogurtu nemohou změnit střevní mikroflóru. Jediný, a to velmi krátkodobý efekt, bylo zrychlení odbourávání cukrů. Bakterie v našich střevech jsou pro nás velmi důležité, protože vykonávají řadu užitečných funkcí. Rozkládají organické látky z potravy, které sami strávit nedokážeme, prospívají imunitními systému, zabraňují rozmnožování patogenních druhů mikroorganismů, produkují vitamíny B12 a K i hormony řídící ukládání tuků. Představují velmi stabilní systém, který není (naštěstí!) tak snadné ovlivnit. Celkem jich v našem střevě žije desetkrát více, než je počet našich vlastních tělních buněk. Asi bychom se necítili příliš dobře, kdyby jejich fungování mohly narušit různé bakterie, které pozřeme.

Danone Česká republika 4.8.2015: Dobrý den,jsem moc rádi, že se nás, jako firmy dlouhodobě se věnující výzkumu probiotik, ptáte na názor. V oblasti probiotik bylo provedeno nespočet vědeckých studií,které prokazují pozitivní vliv na lidské zdraví. Samozřejmostí však je, že na každého lidského jedince nemají probiotika identický dopad, ten je ovlivněn nejen počátečním zdravotním stavem, způsobem stravování a fyzické aktivity, ale i například pohlavím a demografickou příslušností. Proto nejsou výsledky studií tak jednoznačné. Za Activii můžeme kontstatovat, že bylo publikováno 17 vědeckých studií, z nich např studie s názvem Konzumace fermentovaného mléčného výrobku obsahujícího Bifidobacterium lactis DN-173 010 zlepšuje gastrointestinální pohodu a zažívací symptomy u žen udávajících drobné zažívací potíže, publikace a citace této studie byla uvedena prozatím v 114 článcích- viz http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?cmd=Link&dbFrom=PubMed... studie s výrobky Activia a Actimel jsou k dispozici na www.studie.danone.cz

Geny pro skrytí

28.10.2011
Heliconius sara z Panamy, foto   Dirk van der Made 2009,  Creative Commons Attribution 1.0 Generic licence, CC-BY.

Mnoho živočichů klame predátory tím, že mění barvy svého těla, aby napodobili okolí. Nedávno dvě skupiny pracovníků identifikovaly geny, které tento proces regulují u rodu tropických motýlů rodu Heliconius. Několik druhů tohoto rodu vyvinulo během tisíců let podobný druh barevného napodobení i ve velmi odlišných geografických oblastech. Osmnáct genů reguluje sedm různých vzorů na křídlech. Na druhé straně jediný gen reguluje červenou barvu na křídlech tuctu druhů. Na obrázku vidíme motýla Heliconius sara z Panamy, foto Dirk van der Made 2009.

Rekonfigurace elektrických obvodů

27.10.2011

Zajímavé experimenty s vytvářením elektrických obvodů provedl prof. Bartosz A. Grzybowski z Northwestern University se svým týmem. Pomocí elektrických impulsů měnili rozložení záporných iontů na speciálním povrchu připraveném z kladně nabitých nanočástic. Tvořily ho miniaturní zlaté kuličky nanometrových rozměrů, každá pokrytá vrstvou kladně nabitých thiolů. Změnou rozložení aniontů na tomto povrch je možné získat prvky elektrických obvodů různých vlastností – např. odpory, diody, tranzistory. Pro přeměnu jednoho v druhý stačí pouze vyslat do podložky sérii vhodných elektrických impulsů.

Cykasy jsou mladší

26.10.2011
cykas píchoš Woodův (Encephalartos woodii) z čeledi kejákovitých (Zamiaceae) v Amsterdamské botanické zahradě, foto PeregrinusX, Wikimedia Commons, Volná licence GNU pro dokumenty verze 1.2

Dr.Nathalie Nagalingum z Royal Botanic Garden v australském Sydney prostudovala 200 z tří set současných druhů cykasů (Cycadophyta), což jsou pomalu rostoucí rostliny vzhledem připomínající palmy. Dle jejích výzkumů mají současné cykasy jen velmi málo společného s velmi podobnými, hojnými druhohorními fosiliemi. Současné cykasy nejsou „současníky dinosaurů“, jak je často nazýváme. Jejich vývoj začal před 10 miliony let, tedy 55 milionů let po vyhynutí dinosaurů. Na snímku vidíme cykas píchoš Woodův (Encephalartos woodii) z čeledi kejákovitých (Zamiaceae) v Amsterdamské botanické zahradě, foto PeregrinusX, Wikimedia Commons.

Plazmová elektroda

24.10.2011
Schema plazmové redukce

Zajímavé experimenty s prováděním chemických reakcí pomocí plazmy provedl tým Doc.R. Mohana Sankarana z Case Western Reserve University z Clevelandu v americkém Ohiu. Elektrony pro redukci ferrikyanidových aniontu na ferrokyanidové dodali do roztoku pomocí plazmy. Jde o zajímavý experiment, zatím provedený jen na nejzákladnějším elektrochemickém systému. Jeho výsledky by se mohly uplatnit v prostředí, které je velmi náročné na elektrodový materiál.

Čilé články

23.10.2011

S miniaturními elektrickými články si pohrávají chemici prof. Ayusman Sen a Dr. Ran Liu z Pennsylvania State University. Elektrochemickou reakci nevyužívají k výrobě elektřiny, ale k rozpohybování článku samotného. Tvoří ho 3 mikrometry dlouhá měděná tyčinka s 0,6 mikrometru dlouhým platinovým koncem. Umístíme-li ji do velmi zředěného roztoku bromu nebo jodu, začne se pohybovat měděnou částí vpřed. Ženou ji síly vyvolané elektrokinetickými jevy, které vznikají díky spádu napětí, jež vyvolají odlišné elektrochemické reakce na jejích koncích. Měď se rozpouští za vzniku měďnatých kationtů, na platině reaguje brom nebo jod na bromid, respektive jodid. Tyčinky asymetrického tvaru, tvořené pouze mědí, se roztočí až rychlostí 170 otáček za minutu. Vzhledem k jejímu nepravidelnému varu se rychlost reakce na různých místech liší, což vede ke vzniku sil, jež ji roztočí.

Čílé rejdění platinovo měděných tyčinek můžeme spatřit zde ve 100násobném zvětšení.

Terénní výzkum kontra počítačový model

22.10.2011
maledivské pobřeží

Zajímavé výsledky svých terénních výzkumů přednesl emeritní profesor Stokholmské univerzity Nils-Axel Morner na konferenci o změně klimatu konané Bombajskou univerzitou. Na základě vlastního průzkumu mořské eroze pobřeží Maledivských ostrovů dospěl k závěru, že hladina se od sedmdesátých let nezměnila a před tím klesala. Jde o zajímavé výsledky z různých hledisek, protože jsou ve zjevném rozporu s počítačovými modely klimatických alarmistů.

Hrátky s kvantovou levitací

20.10.2011

Zajímavý experiment s kvantovou levitací provedli fyzici z izraelské Telavivské univerzity. Již dlouhou dobu známe Meissnerův jev, při kterém supravodivý materiál levituje nad magnetem. Způsobují ho síly vznikající v důsledku toho, že magnetické pole nemůže proniknout do supravodiče. Je-li však vrstva supravodiče příliš tenká, k průniku přece jen může dojít. Vznikají tak síly, které umožňují nastavit libovolnou polohu supravodiče nad magnetem (viz video). Izraelci při experimentu použil tenký safírový plátek pokrytý vrstvičkou oxidu ytrito-barnato-měďnatého Y2Ba4Cu6O13 ochlazenou kapalným dusíkem.

Video se záznamem pokusu můžete shlédnout zde.

Jemné pletivo pomůže srdci

19.10.2011

Studie MUDr. Daniela Kohaneho z Children’s Hospital Boston provedené na buněčných kulturách srdečních buněk ukazují, že velmi jemná zlatá síťka může napomoci zlepšit fungování srdečních svalů u nemocných. Zvýšení vodivosti zřejmě přispěje ke zvětšení i zpravidelnění jejich stahů. Síťka je opravdu jemná – tvoří ji zlatá vlákna o průměru 30 nm a délce 2 až 3 mikrometry. Klinické pokusy se skutečnými pacienty se přirpavují.

Inspirující masožravky

18.10.2011
Špirlice Sarracenia oreophila rostoucí v některých oblastech Alabamy. Foto  Noah Elhardt, Wikimedia Commons, Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic.

Neobyčejná přilnavost chodidel gekonů i některých jiných živočichů k podkladu inspirovala vědce k vytvoření nových typů lepicích pásek (akademon.cz 17.7.2003, 21.4.2004 , 4.2.2005 a 28.8.2007). K vytvoření naprostého protikladu, povrchu prakticky bez tření, inspirovaly vědce z Harvardské univerzity pod vedením prof.Joanny Aizenberg láčky masožravých rostlin špirlic (Sarracenia). Láčkou u masožravých rostlin rozumíme speciální útvar sloužící k lapání a trávení kořisti. U špirlic vzniká přeměnou listu. Pokud se do nich dostane hmyz nebo i drobné žáby, nemají šanci a na kluzkém povrchu se neudrží a sjedou dolů. Stačí jakýkoli porézní povrch vyplnit vhodnou kapalinou a získáme dokonalou klouzačku, jež si své vlastnosti podrží i při poškození. Na fotografii vidíme špirlici Sarracenia oreophila rostoucí v některých oblastech Alabamy, foto Noah Elhardt, Wikimedia Commons.

Holky, pozor!

17.10.2011
obr.ČVUT

Tisková zpráva ČVUT: V pondělí 3. října otevřelo České vysoké učení technické v Praze za podpory firemních partnerů unikátní soutěž pro dívky studující gymnázia nebo průmyslové střední školy po celé České republice. Děvčata ve věku 15 až 19 let mohou až do 20. listopadu 2011 zasílat prostřednictvím webových stránek www.holkypozor.cz prezentace svých školních nebo mimoškolních projektů týkajících se techniky nebo vědy. Do této soutěže se mohou dívky zapojit jak jednotlivě tak i v týmech. Ty, které splní všechny předem dané podmínky, obdrží pozvánku na setkání, v rámci kterého budou prezentovat své projekty. Po prezentacích bude následovat slavnostní vyhlášení nejlepšího projektu a předání cen.

Závěrečné setkání s projekty a jejich autorkami proběhne v pondělí 5. prosince 2011 od 14.00 hodin v prostorách Národní technické knihovny, která se nachází v kampusu ČVUT v Dejvicích. Slavnostní vyhlášení v 18.00 hodin pak zakončí toto výjimečné odpoledne. Vstup bude otevřen všem, kteří mají zájem seznámit se s dívčími projekty a nebo chtějí povzbudit jednotlivé autorky. Projekty bude hodnotit komise složená ze zástupců ČVUT a firemních partnerů. Autorka nebo autorky vítězného projektu obdrží první cenu v podobě mininotebooku, který do soutěže věnovala společnost Hewlett-Packard, s.r.o.. Tato firma je tradičním partnerem ČVUT a podporuje zejména genderově zaměřené projekty. Zkrátka nepřijdou ani ostatní dívky. Každá účastnice obdrží dárkový balíček. ČVUT společně s firmami ČEPS, a.s., a Škoda Auto a.s. ocení práci, odvahu i cílevědomost zúčastněných dívek.

Více informací najdete zde.

Předpovídání budoucnosti

16.10.2011
Nevelká oblast mozku studovaná prof.Gabrielim je vyznačena červeně pod velkou černou skvrnou (mozková komora) uprostřed obrázku (foto Julie Yoo).

Tým docentky Jody Culham z University of Western Ontario dokáže na základě vyhodnocení mozkové aktivity předpovědět jednoduchou akci, kterou zkoumaná osoba zamýšlí. Pomocí magnetické rezonance sledovali aktivitu jednotlivých částí mozku. Rozpoznají, jestli se pokusná osoba zamýšlí dotknout vrchní nebo spodní části daného předmětu nebo jen tak si na něj sáhnout. Obdobné výzkumy v budoucnu naleznou své uplatnění při zhotovování plně funkčních protéz, jež bude možné ovládat stejně jako vlastní končetiny.

Tým vedený prof. Johnem Gabrielim z MIT se při zkoumání mozku podařilo identifikovat oblast velmi důležitou pro učení. Zkoumané osoby si byly schopné zapamatovat obsah předkládaných obrázků jen v případě, že byla před tím aktivní oblast obklopující hipokampus. To je útvar hluboko v mozku tvarem připomínající mořského koníka. Podílí se na učení, paměti a emocích.Nevelká oblast mozku studovaná prof.Gabrielim je na obrázku vyznačena červeně pod velkou černou skvrnou (mozková komora) uprostřed obrázku (foto Julie Yoo).

Chuťová mapa mozku

15.10.2011

Čtyři z pěti hlavních chuťových vjemů, tedy hořký, slaný, sladký a umami, se zpracovávají v různých oblastech mozku. Pracovníci Columbia University v New Yorku použili fluorscenční mikroskopie ke zjištění nervové činnosti částečně odkrytého myšího mozku při podávání různých chutí. Pouze kyselá chuť nějak uniká – může působit v jiné oblasti, například bolesti, jako činí pálivé látky typu kapsaicinu.

Nenáhodný Brownův pohyb

14.10.2011
struktura molekuly melaminu

Pokusy, které provedla Sylvia Jeney z École Polytechnique Fédérale de Lausanne spolu se svými kolegy ze Švýcarska a Německa, potvrdily desítky let starou hypotézu, že Brownův pohyb za určitých okolností není čistě náhodným jevem. Známý Einsteinův vztah, který ho popisuje, platí pouze za určitých předpokladů. Pokud je velký rozdíl mezi hustotou částice a okolní kapalinou, její pohyb strhává okolní molekuly a ovlivňuje tím svůj další pohyb. Potvrdilo to měření pohybu symetrické molekuly melaminu chycené v optické pasti tvoření laserovými paprsky. Mimochodem, jde o stejnou molekulu, jejíž přítomnost v mléce způsobila v Číně v roce 2008 smrt nejméně šesti dětí a otravu 300.000 lidí. Pracovníci mlékárny Sanlu jej dlouhodobě přidávali do mléka, aby testy ukazovaly vyšší obsah bílkovin, než byl skutečný. Její ředitelka byla odsouzena na doživotí a dva přímo zodpovědní vedoucí pracovníci byli koncem roku 2009 popraveni.

prof.Arnošt Kotyk 11.4.2013: Melamin, což je látka zodpovědná za masové otravy dětí v Číně (například v roce 2008), je jedovatý díky střevním bakteriím. Ukazuje se totiž, že toxicita melaminu u krys byla potlačena antibiotiky a že bakterie Klebsiella terrigena, pěstovaná na krysích výkalech, je klíčovou složkou ledvinných kamenů spojovaných se selháním ledvin a smrtí po melaminu.

Starší původ prehistorické techniky Acheuléen

13.10.2011
Pěstní klíny acheulénského období z Francie, foto Didier Descouens, Wikimedia Commons, Creative Commons 3.0 licence.

Z období Acheuléen pocházejí první doložené nálezy dvousečných kamenných nástrojů, které pravděpodobně vznikly v Africe a rozšířily se do Evropy a Asie přibližně před 1 milionem let. Přesné určení doby jejich vzniku zůstávalo dlouho nejasným, protože datování před více než 1,4 milionem let nebylo široce doloženo. Nyní se objevily v západní Turkaně v africké Keni objekty, jejichž stáří bylo určeno na 1,76 milionů let. Ukazuje se zároveň, že tehdy v Africe působily různé skupiny hominidů druhu Homo erectus, lišící se typem výroby nástrojů a časem stěhování z Afriky. Na obrázku vidíme pěstní klíny acheulské kultury nalezené v Sainte-Gabelle, department Haute-Garonne, Francie. Jsou staré 300 až 500 set tisíc let a nacházejí se ve sbírce p. Charlesa Fouquea. Foto Didier Descouens.

Protonový tranzistor

12.10.2011
schéma tranzistoru založeného na protonové vodivosti

Tým Marco Rolandiho z University of Washington v Seattlu spolu s Anitou Fadavi Roudsari z University of Waterloo v kanadském Ontariu vyvinuli FET tranzistor, který místo elektronů využívá vodíkové ionty. Lze ho využít pro studium biologických systémů, protože signály se v živých organismech přenášejí pomocí iontů a nikoliv elektronů. K vrstvě vláknitého hydrogelu tvořeného kopolymerem aminopolysacharidu chitosanu a maleinové kyseliny připojili dvě paládiové elektrody. Hydrogel je protonovým vodičem, jeho vodivost lze ovlivňovat elektrickým polem báze tranzistoru, která je od něj oddělena vrstvou izolačního oxidu křemičitého.

Tajný jazyk RNA

6.10.2011

Různé typy RNA jsou schopny komunikovat přes sekvence molekuly RNA nazvané mikroRNA-odpovědní elementy (MRE). Klasický obraz RNA jako pouhého prostředníka mezi DNA a proteiny se výrazně změnil objevením celé řady typů RNA s dalšími funkcemi. Jedna ze tříd nekódujících RNA, tzv. mikroRNA, inhibuje expresi genů vazbou na MRE a snížením stability informační RNA nebo omezením překladu na proteiny. V nedávno publikované práci zjistili pracovníci rakovinného centra v Bostonu, že kódující a nekódující RNA spolu soutěží o vazbu na mikroRNA. To je zřejmě mechanismus, kterým MRE zprostředkují různým formám RNA, aby spolu komunikovaly a tvořily velké regulační sítě.

Nobelova cena za chemii pro rok 2011

5.10.2011
Daniel Shechtman, copyright © Nobel Foundation 2011, foto Ulla Montan.

Nobelovu cenu za chemii pro rok 2011 dnes obdržel Daniel Shechtman z Technionu (Izraelský technologický institut) v Haifě za svůj objev kvazikrystalů, což jsou uspořádané avšak neperiodické struktury. Udělení Nobelovy ceny pouze jediné osobě není v posledních letech příliš časté. Obr. copyright © Nobel Foundation 2011, foto Ulla Montan.

16.1.2012: V přírodě se kvazikrystalický minerál ikosaedrit Al63Cu24Fe13 podařilo nalézt v meteoritu dopadlém na poloostrov Čukotka. Jde o 4,5 miliardy let starý materiál, který možná vznikl ještě před vytvořením naší Země.

18.1.2014: Kvazikystaly olova se podařilo připravit Masahiko Shimodovi z japonského Národního ústavu materiálového výzkumu spolu s řadou kolegů z Velké Británie a Japonska. Doposud se podařilo připravit kvazikrystaly ze stovek různých slitin, polymerů a nanočástic, nikoliv však z čistého prvku.

Jsou občanské nepokoje spojeny s globálním klimatem?

5.10.2011
Schéma oceánského a vzdušného proudění v rovníkovém Pacifiku za normální situace (vlevo) a při jevu El Nino (vpravo). Povšimněte obráceného směru oceánského proudění, změněných teplot a intezivnějšího výparu blíže k pobřeží. obr. © National Oceanic and Atmospheric Administration, Pacific Marine Environmental Laboratory, Tropical Atmosphere Ocean Proje.

Řadu let se věří, že změny v podnebí jsou nějak svázány s šířením válek a dokonce zhroucením civilizace. Studie věnovaná období 1950–2004 nyní ukázala, že pravděpodobnost občanských válek v tropech se zdvojnásobuje v období El Nino ve srovnání s obdobím La Nina. Dokonce se dá uzavřít, že El Nino i jevy s ním spojené hrají roli v 21 % všech konfliktů od roku 1950. Na obrázku vidíme schéma oceánského a vzdušného proudění v rovníkovém Pacifiku za normální situace (vlevo) a při jevu El Nino (vpravo). Povšimněte obráceného směru oceánského proudění, změněných teplot a intezivnějšího výparu blíže k pobřeží. Obr. © National Oceanic and Atmospheric Administration, Pacific Marine Environmental Laboratory, Tropical Atmosphere Ocean Proje.

Nobelovy ceny za fyziku pro rok 2011

4.10.2011
Zleva doprava Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt a Adam G. Riess, copyright © Nobel Foundation 2011, foto Ulla Montan.

Nobelovu cenu za fyziku pro rok 2011 obdrželi Saul Perlmutter (nar.1959, Lawrence Berkeley National Laboratory, University of California v Berkeley), Brian P. Schmidt (nar.1967, Australian National University, Weston Creek) a Adam G. Riess (nar.1969, Johns Hopkins University a Space Telescope Science Institute) za objev urychlování rozpínání Vesmíru pozorování vzdálených supernov. Na obrázku jsou zleva doprava Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt a Adam G. Riess, copyright © Nobel Foundation 2011, foto Ulla Montan.

Čtenář nuclear 7.10.2011: Podle mého názoru by letos měl být na "galaktickém poli" navržen jako laureát spíše jugoslávec Hajdukovič. Navrhnul teorii cyklického vesmíru (pravda, to není nic nového) avšak popsal tam bleskovou změnu hmoty na antihmotu v rané fázi, a vysvětlil tím nedostatek antihmoty (v příštím vesmíru to bude naopak-převažovat bude antihmota). Také tím odstranil "nutnost" temné hmoty -to však nedovedu již interpretovat. Můžeme se tedy nechat překvapit, co naměří nejdražší družice, kterou vezl naposledy raketoplán Endeavour, má měřit temnou hmotu. Jestli nenaměří nic, tak Hajdukovič mohl ušetřit američanům spousty peněz :) (za satelit, nikoli za vesmírný let).

Robopotkan

4.10.2011

Matti Mintz se svými kolegy z Telavivské univerzity nahradil mozeček potkana elektronickým čipem. Procesor získával informace z nervů z těla a pomocí elektrod předával pokyny dále do mozku. Mozeček, umístěný v zadní části lebky, slouží jako regulátor a koordinátor nervových impulzů vyměňovaných mezi mozkem a svalstvem. Po jeho odstranění vymizela schopnost koordinovaného pohybu, která se vpravením elektronického čipu obnovila.

Nobelova cena za fyzilogii a lékařství pro rok 2011

3.10.2011
Bruce A.Beutle, Jules A.Hoffmann a zesnulý Ralph M.Steinman, copyright © Nobel Foundation 2011, foto Ulla Montan.

Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství pro rok 2011 obdrželi Bruce A.Beutler (nar.1957, Scripps Research Institute, La Jolla, Kalifornie), Jules A.Hoffmann (1941) za výzkum fungování imunitního systému a Ralph M.Steinman (nar.1943, Rockefeller University, USA) za objev role dendritických buněk v získané imunitě. Prof.Steinman se stal prvním laureátem, kterému byla Nobelova cena udělena posmrtně. Nobelova cena se sice posmrtně neuděluje, nicméně komisi pro její udělování při rozhodování nebyla tato skutečnost známa. Prof. Steinman zesnul v pátek 30.září ve Spojených státech, což v pondělí 3.října ve Stockholmu ještě nikdo neveděl. Obr. copyright © Nobel Foundation 2011, foto Ulla Montan.

Úbytek ozonu v Arktidě

3.10.2011
Schéma úbytku stratosférického ozonu v arktické oblasti. Červená označuje vysoké, modrá nízké koncentrace tohoto plynu ve výšce 20 km (obr. NASA).

Ozonová vrstva ve stratosféře, ve výšce 15 až 35 km, nás ochraňuje před škodlivým ultrafialovým zářením. O úbytku ozonu v Antarktických oblastech slýcháme celkem pravidelně, byť se situace zlepšuje. O nízké koncentraci ozonu v Arktidě jsme neslyšeli od roku 2006. Experti z 19 zemí na základě vyhodnocení pozorování družic NASA Aura a CALIPSO a dat z meteorologických balónů zjistili, že v březnu tohoto roku došlo v Arktidě k mimořádnému poklesu jeho koncentrace asi o třicet procent běžné hodnoty. Způsobilo to chladné období, které přetrvávalo mimořádně asi o 30 dní déle, čímž se spustil komplex chemických reakcí, které poškozují ozonovou vrstvu v důsledku uvolňování chloru z chemikálií, které do ovzduší vypouštíme. Úbytek stratosférického ozonu určitě není potěšující záležitostí a rozhodně bychom mu měli zamezit. Na druhou stranu je třeba si uvědomit, že expozice ultrafialovému záření, před kterou nás ozon chrání, závisí hodně na zeměpisné šířce a stoupá směrem k rovníku. Pod arktickou ozonovou dírou jsme ohroženi stejně, jako třeba ve Středomoří. Obr.NASA.

Objev principu časování aktivace vzpomínek v mozku

3.10.2011
Hipokampové prostorové mapy prostředí A a B. Vyobrazení znázorňuje aktivitu 32 současně registrovaných neuronů místa v prostředích A a B.

Tisková zpráva AV ČR: Jak probíhá aktivace příslušné vzpomínky v mozku? Právě publikovaná práce v odborném časopise Nature nabízí odpověď. Doktor Karel Ježek z Fyziologického ústavu AV ČR ve spolupráci s týmem badatelů z Norské univerzity vědy a technologie v Trondheimu (NTNU) a Mezinárodního institutu pro pokročilá studia v Terstu (SISSA), vedeným prof. Edvardem Moserem, nalezl metodu umožňující detailní popis procesu aktivace paměti na úrovni jednotlivých neuronů.

Paměťové stopy – vzpomínky – si lze představit jako rozdílné vzorce aktivity mnoha neuronů v mozkových centrech zodpovídajících za paměťové funkce. Různé skupiny neuronů pak kódují odlišné vzpomínky. Autoři sledovali prostorovou paměť v hipokampu, jenž je klíčovou částí mozku pro paměťové funkce. Hipokampové neurony (neurony místa) jsou aktivní v různých místech prostředí, která důvěrně známe. Jejich soubor tvoří tzv. prostorové mapy. Při svých experimentech vědci sledovali laboratorní potkany – v boxu A byla aktivní skupina neuronů tvořící mapu A, v boxu B skupina jiná (mapa B, viz obr.). Boxy se lišily pouze osvětlením, takže bylo možné náhle změnit identitu boxu A v box B, a naopak. Jednoduchým přepnutím světel byl takto potkan v okamžiku „ teleportován“ mezi oběma místnostmi.

Momentálně aktivní prostorovou mapu vědci vyhodnocovali ve vysokém časovém rozlišení – několikrát za sekundu stanovili, která prostorová vzpomínka je právě v mozku vyvolána. Změna boxů způsobila i výměnu map – původní byla potlačena a nová aktivována. Podrobná analýza ukázala, že v krátké době (i několik sekund) po „teleportaci“ mezi sebou obě paměťové stopy soupeří a mozek jednou aktivuje mapu správnou, aby se vzápětí vrátil k mapě kódující předchozí box. Teprve tato, v podstatě kuriózní situace pomohla učinit zásadní objev spočívající v odhalení principu časové organizace paměťových procesů v hipokampu. Tým zjistil, že neuronová populace zpracovává informace ze smyslů (hledá k nim odpovídající vzpomínku) v krátkých opakujících se cyklech, které odpovídají 6–11 Hz rytmu. Tento rytmus, nazývaný „theta“, je jedním z dominantních EEG rytmů mozku. Cyklický, neustále se opakující proces aktivace paměti umožňuje mozku několikrát za vteřinu korigovat eventuální nepřesnosti ve vybavování té vzpomínky, jež nejlépe odpovídá informacím, které hipokampus dostává z jiných částí mozku. Paměťová mašinerie v hipokampu je takto v čase strukturována theta rytmem do řetězce jakýchsi kvant, která představují elementy ve vybavení paměťové stopy. Jde čistě o základní výzkum a fakt, že práce vychází v prestižním časopise Nature, dokládá jeho význam. Posunuje nás o hodně dál v pochopení, jak vlastně paměť funguje.

Tučňáci se potápějí bez oddechu

2.10.2011
pár tučňáků císařských,  foto Ian Duffy 8.4.2010, Wikimedia Commons, licence Creative Commons.

Tučňáci císařští (Aptenodytes forsteri) jsou schopni se opakovaně potápět prakticky bez pauzy mimo vodu – tak zjišťují pracovníci z kalifornské univerzity v San Diegu. Pozorovali, že tučňákům stačí méně než minuta mezi dvěma potopeními do 10 minut. Nejdelší potopení pozorované u tučňáků bylo 27 minut a 36 sekund, po němž však pták odpočíval plných osm hodin. Foto Ian Duffy 8.4.2010, Wikimedia Commons, licence Creative Commons.

Diskuse/Aktualizace