Brněnští vědci simulují trajektorii vdechnutých nebezpečných vláken

Odborníci z Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického (VUT) v Brně zkoumají, jak putují v plicích některá umělá vlákna, když je člověk vdechne. Vědci k tomu využívají vlastní unikátní model plic. Výsledky dechových simulací mohou podle nich posloužit nejen v medicíně, ale i k vývoji nového typu léčiv.

Uměle vytvořená vlákna se po vdechnutí dostávají hluboko do plicních sklípků, kde se zapíchnou a nějakou dobu tam zůstávají. Škodlivost tohoto procesu je objasněná, ale stále je tu podle vedoucího výzkumného projektu Františka Lízala prostor pro výzkum. „Motivací našeho výzkumu je zjistit přesné chování vláken. Snažíme se zpřesnit předpověď toho, kam se vlákno dostane a kde se v plicích usadí,“ vysvětlil Lízal.

Předpovězení dráhy inhalovaného vlákna je složitější než u kulových částic. „Ačkoli si mnoho lidí představuje putování vlákna jako let šipky, až polovina zanalyzovaných vláken letí plícemi kolmo,“ uvedl další člen týmu Milan Malý. „Počítačové simulace mají toto vypočítat, a tak potřebujeme model pro vizualizaci tratě jejich putování,“ doplnil Lízal.

Mechanicky nejdokonalejší model plic

Tým k bádání využívá vlastní model plic, který je podle Ivety Zieglové z  oddělení vnějších vztahů a marketingu Fakulty strojního inženýrství VUT z  mechanického hlediska nejdokonalejší na světě a umí simulovat i dýchání astmatika.

Model plic vědci sestavili před čtyřmi lety, postupně jej vylepšili o přidání umělé nosní dutiny. Mohou tak sledovat, jak se liší místa dopadu vláken v závislosti na dýchání ústy nebo nosem. Po dostatečném zpřesnění těchto počítačových modelů mohou výsledky pomoci dalším výzkumům v medicíně či farmacii.

Pokud bychom byli schopni vytvořit přirozeně se rozkládající vlákna a přesně je do plic zacílit, mohla by vlákna být zároveň nosiči nanočástic s léčivy. Účinné látky by tak mohly působit delší dobu, než je tomu u běžných léčiv,“ řekl Lízal.

Zdroj: novinky.cz
Ilustrační foto: pixabay.com