seminka

Robotická Popelka přebírá semínka rostlin pro vědce z Centra regionu Haná

Příprava vzorků na testování je většinou zdlouhavá práce, vyžadující trpělivost a přesnost. Pokud máte 8 hodin pracovat s částicemi o velikosti makového zrnka, asi nebudete příliš nadšení. Pro zjednodušení takových činností vyvinuli výzkumníci Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH) ve spolupráci s firmou Stäubli Systems a Vědeckotechnickým parkem (VTP) Univerzity Palackého speciálního robota přezdívaného Popelka. Ten dokáže velmi přesně, pečlivě a vytrvale přenášet miniaturní semínka rostlin do destiček, zkumavek či květináčků, a výrazně tak urychlit přípravu experimentů.

Manipulace se semínky často menšími než maková zrnka je poměrně složitá. Proto jsme přemýšleli o možnosti celý proces zautomatizovat. V  minulosti jsme řešili automatizaci v jiném projektu, a tak nás napadlo postavit zařízení, které nám transfer semen zajistí. Stavěli jsme ho zhruba deset měsíců asi ve čtyřech lidech,“ uvedl hlavní řešitel projektu Proof-of-Concept (PoC) z nového programu TAČR GAMA Pavel Mazura.

Zařízení v sobě kombinuje automatizované přenášení a kontrolu semínek s přípravou potřebných gelů a kapalin, které obsahují hnojiva či testované látky. „Popelka tak vytvoří komplexní vzorek, který dříve musely ručně chystat laborantky. Umožňuje přípravu precizněji, ve velkém množství, rychleji a v případě potřeby i v nepřetržitém provozu. Celé zařízení je navíc umístěno v boxu s filtrací vzduchu a UV lampou, čímž je zajištěna sterilita prostředí,“ přiblížil další výhody molekulární biolog Mazura.

Zásadní podíl na vývoji zařízení měl analytický chemik Pavel Klimeš z  CRH. „Pro mne bylo nejobtížnější proniknout do programování různých zařízení a jejich propojení do jednoho funkčního celku. Brali jsme to ale jako jakési naplnění naší vize, možnost proniknout do moderních technologií. Na druhé straně jsme mohli zúročit znalosti z našich oborů a Popelku si ušít na míru našim potřebám,“ doplnil Klimeš, který je spolupůvodcem vynálezu, u nějž už byl zahájen proces patentování. Ačkoliv je Popelka určena pro laboratoře provádějící fenotypizaci rostlin, je schopná přenášet i jiné malé objekty. Její využití je tedy rozmanitější, a to nejen ve výzkumné praxi. Zástupci CRH a VTP nyní budou hledat komerčního partnera, který by přístroj uplatnil samostatně nebo jako součást většího zařízení.

CRH, které sdružuje výzkumné týmy Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého a olomouckých pracovišť Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby, je národním koordinátorem pro rostlinnou fenotypizaci v rámci České sítě pro rostlinnou fenotypizaci (CzPPN – Czech Plant Phenotyping Network). Podle koordinátora CzPPN Lukáše Spíchala nové zařízení může výrazně zefektivnit celý výzkumný proces v tomto oboru. „Jsme schopni v  automatickém režimu analyzovat růst rostlin pomocí neinvazivních senzorů, a to skutečně ve velkém množství. Kritickým bodem při přípravě rostlin je právě přenos semen, který s sebou nese vysoké nároky na manuální práci laborantů. Robot toto odstraní, a laborant se tak bude moci věnovat jiné činnosti,“ objasnil Spíchal, podle nějž je automatizace ve vědě nezbytná. I proto zvažuje užší spolupráci s  univerzitami technického typu, které by mohly přispět k vývoji dalších přístrojů.

Pro projekt byla také velice důležitá spolupráce s firmou, která bezplatně poskytla k testování klíčové robotické rameno. „Jsme velice rádi, že se nám daří překonávat nedůvěru mezi akademickou a průmyslovou sférou a v projektu Popelka šlo o příkladnou spolupráci, která vedla ke skvělému výsledku. Jsme za ni velice rádi,“ doplnil ředitel VTP UP Roman Jurečka.

Spolupráci vyzdvihl i zástupce spolupracující firmy. „Společnost Stäubli Systems, s. r. o., si klade ve svých aktivitách v České republice za cíl podporovat vzdělávání a výzkum, a zvýšit tím i zájem studentů o technické obory jak na tradičních technických, tak i na netechnických univerzitách. Je ráda, že byla součástí tohoto úspěšného projektu a nabízí spolupráci i partnerům, kteří budou Popelku následně uvádět do praxe,“ sdělil marketingový specialista společnosti Jindřich Kára.

Zdroj: zurnal.upol.cz

Ilustrační obrázek: pixabay.com

face-mask-4890115_1280

Tým fyziků vylepšuje vlastnosti nanovlákenných filtrů, vhodných i do roušek

Nové možnosti úpravy nanovláken pro filtraci vzduchu za pomoci plazmatu hledají fyzici z centra CEPLANT Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Nanovlákna se při výrobě filtrů nanášejí na podkladovou tkaninu, ale v současnosti se kvůli zlepšení mechanických vlastností a lepšímu přilnutí k tomuto podkladu musí ještě laminovat. Právě tento krok chtějí vědci s využitím plazmatu obejít. Na ověření této možnosti získali 760 tisíc korun od Technologické agentury ČR. Filtrační schopnosti materiálu se při zatím potřebném laminování nepatrně snižují. Plazma by to mohla vyřešit, je ale třeba ověřit možnosti jejího nasazení v průmyslové výrobě.

V centru CEPLANT už v minulých týdnech vypomáhali kolegům z Ústavu chemie Přírodovědecké fakulty MU s výrobou nanovlákenných filtrů, které se po laminaci využívaly do roušek vznikajících v rámci aktivity sijemerousky.cz pro lidi ze sociálních služeb. Na Masarykově univerzitě se připravilo asi jeden a půl kilometru materiálu, který vystačí na výrobu čtyřiceti až šedesáti tisíc vložných filtrů, díky nimž mají ručně šité roušky vyšší účinnost.

Právě filtrační schopnosti materiálu se ale při zatím potřebném laminování nepatrně snižují. „Rádi bychom zjistili, zda můžeme tento technologický krok nahradit procesem, při němž podkladovou tkaninu i samotná nanovlákna ošetříme plazmatem, které je generováno za atmosférického tlaku,“ přiblížil záměry studie řešitel projektu David Pavliňák. V laboratoři na malých množstvích nanovláken a filtrů už tento postup vyzkoušený mají, ale chtějí zjistit, zda je po technické i ekonomické stránce využitelný i pro průmyslovou výrobu.

Součástí projektu je také ověření toho, co s nanovlákennými filtry ošetřenými plazmatem udělá čas a běžné prostředí. Budeme tedy takto vyrobený materiál vystavovat různým podmínkám, jako je ultrafialové záření, vlhkost a podobně, abychom zjistili, zda se například po čase nezačnou nanovlákna z podkladové tkaniny uvolňovat nebo zda se nebude filtr rozpadat,“ doplnil Pavliňák.

V mimořádné výzvě Technologické agentury ČR zaměřené na takzvané Proof of Concept projekty, které mají ověřit, zda jsou postupy navržené vědci využitelné v praxi, uspěly celkem čtyři projekty z Masarykovy univerzity, které dohromady získaly podporu ve výši 4,1 milionu korun. Výzva byla vyhlášena v březnu a byla zaměřená přímo na projekty, které mají pomoci zamezit šíření nového koronaviru.

Zdroj: em.muni.cz

Ilustrační foto: pixabay.com

les_koruny

Koruny stromů chrání lesní rostliny před teplotními extrémy, zjistili vědci z AVČR

Koruny stromů neplní pouze funkci estetickou, ale především ryze praktickou. Ve svém stínu vytvářejí stabilnější prostředí, které chrání rostliny před teplotními extrémy, a ovlivňuje tak jejich reakci na globální oteplování. Ve studii zveřejněné v prestižím časopise Science to tvrdí mezinárodní vědecký tým zahrnující i šest vědců z Botanického ústavu AV ČR.

Hlavním výsledkem naší studie je, že lesní rostliny reagují citlivě na lokální změny hustoty stromového patra a nikoli na oteplování klimatu pozorované mimo les,” vysvětluje Martin Kopecký z Botanického ústavu AV ČR. Z výsledků výzkumu vyplývá, že pokud se někde porost výrazně zahustil, mohl tak zcela kompenzovat nárůst teploty způsobený právě změnou klimatu. Naopak tam, kde došlo k prořídnutí stromového patra, stoupaly teploty mnohem rychleji.

Vědecké práce zabývající se dopadem probíhajících klimatických změn přitom obvykle vycházejí z teplot měřených meteorologickými stanicemi. Tyto stanice se však nacházejí mimo les a měří teplotu vzduchu v meteorologické budce dva metry nad zemí. Taková měření proto neodpovídají reálným podmínkám, ve kterých žije většina lesních organismů.

Výzkumníci proto porovnali reakci lesních bylin na změnu klimatu naměřenou na meteorologických stanicích s reakcí na změny mikroklimatu naměřenou v lesním podrostu. Údaje o teplotách pak zkombinovali s až osmdesát let starými údaji o hustotě stromových korun na třech tisících výzkumných ploch napříč Evropou, přičemž šestina z těchto ploch se nachází v České republice.

Se ztrátou ochranného krytu stromů, ať už v rámci přirozeného vývoje lesa nebo v důsledku těžby, zažívají lesní rostliny skokové zvýšení teplot. V kombinaci s očekávaným nárůstem letních veder potom může dojít k výraznějším změnám lesní biodiverzity. Dříve chladné, stinné a obecně vlhčí lesní prostředí bude horku vystaveno častěji a po delší dobu. „V lesnictví bychom proto měli vzít více v úvahu dopady hospodaření na mikroklima a biodiverzitu podrostu. Proto musíme podporovat způsoby hospodaření, které nevedou ke kompletnímu odstranění stromového patra na větších plochách,“ shrnuje závěry výzkumu Martin Kopecký.

Zdroj: avcr.cz

Ilustrační foto: pixabay.com

mars

Vědci dokážou simulovat chování bahna na Marsu

V severních nížinách rudé planety se nacházejí desítky tisíc kuželů o velikosti několika stovek metrů. Vznikly sopečnou činností, tedy utuhnutím lávy, nebo erupcemi bahenních sopek? Ze satelitních snímků to nelze určit. Dosud nebylo ani jasné, jestli vůbec může bahno na Marsu téct, a pokud ano, jak. Experimenty prováděné v podmínkách napodobujících prostředí Marsu nyní prokázaly, že se bahno na rudé planetě chová úplně jinak, než se předpokládalo. Výsledky studie týmu Petra Brože z Geofyzikálního ústavu AV ČR zveřejnil časopis Nature Geoscience.

K napodobení nehostinných marťanských podmínek využili badatelé nízkotlakou komoru na britské Open University. Za nízkých tlaků simulujících podmínky na Marsu vylévali na studený písčitý povrch dobře tekoucí bahno bohaté na vodu. Sledovali, jak nestabilita vody za nízkého atmosférického tlaku změní chování bahna.

Zjistili, že bahno by se na povrchu Marsu rozlévalo jinak než na Zemi. Spíše než pozemskému tečení bahna se podobá některým lávovým proudům na Havaji nebo na Islandu (tzv. láva typu Pāhoehoe).

Je to velmi zajímavý a neočekávaný výsledek. Míváme totiž tendenci předpokládat, že geologické procesy, mezi které tečení bahna patří, budou fungovat i jinde ve sluneční soustavě podobně jako na Zemi. Naše experimenty však přesvědčivě ukazují, že ve skutečnosti by tento proces na Marsu probíhal naprosto odlišně,“ uvádí vedoucí vědeckého týmu Petr Brož z Geofyzikálního ústavu AV ČR.

Mrznoucí bahno

Rozdílné chování bahna souvisí s tím, že atmosféra Marsu je velmi řídká, což má významné důsledky. Při nízkém atmosférickém tlaku totiž voda není stabilní a začíná se vařit a odpařovat. Odpařováním se bahno ochlazuje a nakonec zamrzne.

Tento překvapující objev je dalším malým, ale důležitým krokem na dlouhé cestě k prozkoumání těles v naší sluneční soustavě a jejich pochopení. Provedené experimenty mění pohled na mnoho povrchových útvarů, které na Marsu pozorujeme. Ukazuje se, že bude zase o trochu těžší určit, jestli na satelitním snímku vidíme útvar vzniklý tečením lávy nebo bahna,“ doplňuje spoluautor studie Ondřej Krýza z  Geofyzikálního ústavu AV ČR.

Bahno jako tekoucí láva

Tým prokázal, že experimentální bahenní proudy se šíří podobně jako pozemské lávové proudy typu Pāhoehoe. Včetně toho, že se bahno může opětovně vylévat z prasklin v zamrzlé bahenní krustě a po ochlazení vytvořit nový lalok. Tedy přesně tak, jak jsme zvyklí pozorovat u tečení málo viskózní, tedy dobře tekoucí lávy například při erupcích sopek na Havajských ostrovech.

Tento objev dokládá, že bahenní vulkanismus mohl nebo případně stále může na povrchu Marsu skutečně fungovat. Marťanské bahenní sopky se však mohou svým tvarem podstatně lišit od pozemských.

Výsledky vědecké studie publikované v Nature Geoscience navíc ukazují, že podobné procesy můžou probíhat i na ledových tělesech ve sluneční soustavě, kde se na povrch nedostává bahno, ale jen voda během procesu kryovulkanismu.

Zdroj: avcr.cz

Ilustrační foto: pixabay.com

microbiologist-1332376_1280

Robot z VUT pomáhá laborantům FN Brno s rizikovými vzorky

Robotické pracoviště nazvané openTube vyvinuli vědci na FSI VUT na poptávku FN Brno. Laboranti totiž v nemocnicích často pracují se vzorky, které je nutné je analyzovat ve specializovaných biohazard laboratořích. Pomoc robotů může významně zvýšit počet analyzovaných vzorků a zároveň snížit potenciální riziko nákazy zdravotníků. Laborant totiž jen založí zkumavky se vzorky a spustí systém, vše ostatní už provádí robot.

Jedním z možných využití je příprava vzorků odebraných pacientům s podezřením na COVID-19. „S vývojem jsme začali v době, kdy nebylo vůbec jisté, jak se koronavirová epidemie vyvine a reálně hrozilo, že množství testovaných vzorků bude enormní. Na poptávku Fakultní nemocnice Brno jsme se rozhodli pomoci v oblasti procesu zpracování vzorků odebraných pacientům s podezřením na koronavirus. Logicky bylo zřejmé, že pokud bude vývoj trvat déle než měsíc, nemá vzhledem k účelu smysl,“ řekl vedoucí týmu openTube a ředitel Ústavu automatizace a informatiky FSI VUT Radomil Matoušek.

Systém je navržen tak, že se do online rozhraní vyplní údaje pacienta, který má podstoupit testování. Přímo v odběrovém stanu pak pouze stačí načíst čárový kód z občanského průkazu, který systém automaticky spáruje se zadanými údaji. Zkumavka se vzorkem, která je buď předem, nebo v průběhu odběru vybavena unikátním čárovým kódem, poté putuje do laboratoře ke zpracování. Tam laborant založí zkumavky do držáku a vše ostatní už funguje automaticky. „Vzorky jsou digitálně identifikovány, odzátkovány, pipetou je odebrána tekutina, kterou robot přenese do mikrozkumavky nebo jamky v kazetě pro 8 až 96 vzorků. Daná kazeta dostává opět digitální kód a identifikaci pozice každého zpracovaného vzorku. Tímto způsobem je připravena dávka vzorků určených k dalšímu zpracování, kterým je separace nukleové kyseliny a vlastní PCR test. Laborant celý proces sleduje a ovládá přes aplikaci instalovanou například v tabletu či smartphone,“ popsal Matoušek.

Robot, kterého systém používá, je technicky velmi vyspělý a takzvaně kolaborativní. To znamená, že může být v bezprostřední blízkosti člověka nebo s ním spolupracovat, aniž by hrozilo, že mu ublíží. Zpracovat jeden vzorek trvá robotu 60 sekund. Šikovný laborant sice zvládne proces o něco rychleji, robot se ale na rozdíl od člověka neunaví a navíc díky němu odpadá potenciálně riziková manipulace s  infekčním vzorkem.

Robotická technologie pro laboratoře budoucnosti

Robotický laborant z VUT není jen jednoúčelový manipulátor, specificky zaměřený pipetovací robot, nebo jinak chápané jednoúčelové zařízení. „Robotizované pracoviště openTube je v podstatě koncept laboratoře budoucnosti, logická symbióza člověka, IT technologií, kybernetiky, robotiky a umělé inteligence. My jsme využili kombinaci automatizace od firem SMC, B&R a univerzálního kolaborativního robota ABB YuMi. Pokud by bylo potřeba upravit procesní protokol – například když se změní používaný typ zkumavek, jejich počet, konfigurace, přibude nová instrumentace, nebo je potřeba odkládat pipety jinam – nemusíme zásadně či vůbec měnit hardware, stačí robotické pracoviště přeprogramovat. Celé pracoviště má své digitální dvojče a tak pro drobné úpravy protokolu nemusí být odborník ani fyzicky přítomen, lze je udělat na dálku,“ vysvětlil Matoušek.

Robota pro daný účel zapůjčila firma ABB. Výzkumníci totiž sháněli takového, který by byl rozměrově kompatibilní s laboratoří, resp. laminárními biohazard boxy, v nichž by měl pracovat v případě, že bude manipulovat s nebezpečnými vzorky. „Pokud bude naše řešení nasazeno v laboratoři pro testování COVID-19, potom bude robot primárně pracovat ve velmi omezeném prostoru laminárního boxu. Náš YuMík je v Česku unikátním druhem, v současnosti se vyskytuje pouze ve dvou exemplářích, a to v Praze a Brně, a pokud vím, tohle je jeho první praktické nasazení,“ doplnil Matoušek.

Výzkumníci teď s nemocnicí hledají pro robota nejlepší využití. Kromě práce se vzorky COVID-19 se jedná o nasazení v laboratoři, kde se připravují cytostatika, tedy léčiva s  nezanedbatelnou toxicitou, jejichž příprava je řazena mezi rizikové práce. „Momentálně jednáme s laboratořemi FN Brno, MOÚ a laboratoří CEITEC MU. Pro pilotní implementaci zvolíme variantu, která bude časově efektivní a bude reálně využitelná i do budoucna, “ ujistil Matoušek.

Projekt openTube chtějí vědci po fázi validace zveřejnit, aby na něm mohli stavět i další odborníci, či vizionáři. „V tomto projektu je nadšení a chuť pomoci ve špatných časech tak, jak to dělali jiní kolegové z naší sféry. Nepracovali jsme za peníze, byla to výzva. Překonávali jsme překážky a víme, že mnohé nás ještě čekají, ale jsme akademičtí výzkumníci, tedy kdo, když ne my, per aspera ad astra,“ uzavřel vedoucí týmu Radomil Matoušek.

Zdroj: vutbr.cz

Ilustrační foto:pixabay.com

otakarek

Za úbytek motýlů nemůže oteplování, ale zemědělství

Stále více se potvrzuje, že při globální změně klimatu se posouvá načasování biologických jevů. Jedním z takových biologických jevů, na který se zaměřili českobudějovičtí vědci, je doba letu motýlů, tedy čas, kdy se vyskytují dospělci motýlů v přírodě. Protože oteplování planety lze vnímat jako posuny klimatických pásem, vědci zkoumali, jak se mění doba letu motýlů v závislosti na zeměpisné šířce. Použili k tomu čtvrt milionu údajů z nejrůznějších databází, přičemž nejstarší údaje pocházely z 18. století. Sledovali celkem 105 druhů motýlů, z nichž polovina se vyskytuje v Evropě a polovina v severní Americe.

U většiny motýlů by se nemělo se změnou klimatu nic měnit, a to jak s oteplováním, tak i s případným ochlazováním. Tyto druhy tady žijí už od třetihor, přežily několik dob ledových na stejných místech a ani výraznější změny teplot je neovlivní,“ říká entomolog Zdeněk Faltýnek Fric z Biologického centra AV ČR, autor studie, která byla publikována v odborném časopise Ecology Letters.

U některých druhů motýlů však změny nastanou, respektive už nastávají v průběhu posledních dekád. „To se týká druhů, jako je např. soumračník jitrocelový, které létají časně zjara a čím víc jsou na sever, vyskytují se později. Tyto druhy ale budou s oteplováním vylétat dříve. Obdobně to platí i u motýlů pozdního léta (např. soumračník čárkovaný), kteří se s globální změnou klimatu budou vyskytovat stále později, to znamená ke konci srpna a začátku září,“ vysvětluje Zdeněk Faltýnek Fric. V severních oblastech tak dojde k rozrůznění sezón: druhy, které se dnes objevují společně, se rozdělí do časných a pozdních skupin. Oproti tomu ochlazení by naopak způsobilo, že by jarní a podzimní druhy posunuly svůj výskyt do vrcholného léta.

Studie přinesla další řadu výsledků, například o klimatických nárocích motýlů – druhy z vlhkých oceánických oblastí reagují na změnu klimatu výrazněji než druhy kontinentální.  Zajímavá byla taky zjištění o ústupu některých druhů motýlů z nížin do větších nadmořských výšek. To je způsobené tím, že nižší polohy jsou dnes na rozdíl od horských poloh intenzivně obhospodařované.

Je jednoduché vše svádět na globální oteplování, ale myslím si, že z valné většiny je dnes problém ve změně hospodaření. Z pestrých luk se staly lány polí, které jsou nevhodné pro luční motýly, lesní motýli vymřeli, protože zhoustly lesy,“ dodává Zdeněk Faltýnek Fric. Studie tak přináší poznatky důležité pro ochranu motýlů, které mohou být změnou klimatu zasaženy, a také pro nastavení vhodnějších způsobů hospodaření v  krajině.

Zdroj: bc.cas.cz

Ilustrační foto:pixabay.com

blood-20745_960_720

Naše geny určí, zda lze při léčbě leukémie využít CAR-T terapii

Léčba leukémie pomocí genové terapie je u nás ještě stále novinkou. I přes její skvělé výsledky se ale stává, že u nekterých pacientů nezafunguje. Proč tomu tak je? Na to přišly vědkyně z  výzkumné skupiny Michala Šmídy z centra CEITEC Masarykovy univerzity v  Brně. Spolupracovaly s odborníky z Fakultní nemocnice Brno a brněnské lékařské fakulty.

Za vším stojí dva biomarkery. Leukémieje vyvolána mutací v genu TP53 nebo ATM. Pokud je leukémie spojená s mutací v genu ATM, ukazuje to na dobrou reakci pacienta, zatímco mutace v  genu TP53 mohou znamenat selhání CAR-T terapie. Objev poslouží onkologům při rozhodování, zda u pacienta genovou terapii nasadit. Studii zveřejnil časopis Journal for ImmunoTherapy of Cancer.

Genová terapie CAR-T využívá vlastního imunitního systému pacienta k  útoku na rakovinu. Upravené buňky se připravují pro každého pacienta zvlášť. Terapie se od konce roku 2019 používá ve Fakultní nemocnici Brno. V Česku stojí více než 10 milionů korun.

Dosud byla terapie CAR-T schválena pro léčbu akutní lymfatické leukémie a u některých typů B-buněčných lymfomů. U chronické lymfocytární leukémie bývá léčba efektivní pouze u třetiny pacientů. Doposud nebyly k dispozici žádné biomarkery, které by předpovídaly výsledek terapie.

V naší studii jsme identifikovali dva takové biomarkery, konkrétně mutace v genech TP53 a ATM, které mohou, jak naše výsledky ukázaly, významně ovlivnit odezvu na CAR-T terapii. Doufáme, že jejich využití pomůže onkologům při rozhodování o nasazení této extrémně drahé imunoterapie u těch pacientů, kteří z ní budou mít největší prospěch,“ uvedl Michal Šmída, takzvaný korespondenční autor studie.

První autorka studie Veronika Mančíková a její kolegyně pracovaly s  primárními buňkami od pacientů s chronickou lymfocytární leukémií, které nesly dvě definované genové mutace. „K zavedení mutací TP53 a ATM do imortalizovaných lidských buněčných linií jsme použili molekulární nůžky zvané CRISPR-Cas9. Tento revoluční nástroj nám pomohl narušit funkci těchto genů. Tímto způsobem jsme vytvořili další buněčné modely, které nám pak posloužily ke studiu terapeutické odpovědi,“ popsala Mančíková.

Upravené buněčné linie byly poté vloženy do myšího modelu, kde vytvořily nemoc připomínající lidskou chronickou lymfocytární leukémii. Vědkyně poté léčily myši buněčnou terapií obsahující geneticky modifikované lidské bílé krvinky a sledovaly terapeutickou odpověď zvířat nesoucích verzi nemoci s mutovaným genem TP53 nebo ATM.

Zdroj: ceskenoviny.cz

Ilustrační foto:pixabay.com

technology-784046_1280

Systém Basil – naděje na samostatnost v domácnosti pro nesoběstačné lidi

Aktivní mozek a nesloužící tělo, taková je realita života některých postižených nebo dlouhodobě nemocných lidí. V současné době ale už nemusí být jejich jedinou pomocí lidská asistentka. Díky systému BASIL? který dokáže propojit mozek s počítačem, by mohli být schopní například dát příkaz k otevření dveří enbo rozsvícení světel. Tento systém se podařilo běhm tříletého projektu zaměřeného na elektrickou aktivitu mozku. vyvinout vědcům ze Západočeské univerzity v Plzni.

Projekt probíhal jako spolupráce univerzity s německými firmami Strategische Partnerschaft Sensorik a Sensorik-Bayern. „Smyslem je pomoci lidem, kterým sice nefunguje tělo, ale jejich mozek pracuje stále dobře. Většinou leží, nemohou mluvit, hýbat se, a mozek je tak jejich jediným komunikačním nástrojem,“ řekl Mouček.

Součástí prototypu BASIL, založeného na snímání mozkových vln, je čepice s elektrodami, kterou má člověk na hlavě. Velmi důležité je zobrazování symbolů, které reprezentují potřeby či přání člověka – dveře, světlo, jídlo nebo záchranný kruh. Potřebuje-li třeba člověk rozsvítit světlo, vybere si obrázek lampy a soustředí se na něj a elektrody snímají aktivitu mozku. „Při soustředění se na nějaký symbol jím protéká elektrický proud trochu jinak, než pokud jej tento symbol nezajímá, a my na povrchu hlavy měříme odpovídající změnu napětí,“ řekl Mouček.

Němci dodali hardwarové vybavení, například zesilovač signálu mozkové aktivity. Vědci vytvářejí scénáře, jak budou lidé s počítačem komunikovat, a algoritmy a postupy k rozpoznání toho, co si člověk přeje. Elektrody jsou pevnou součástí nebo je přikládají samostatně, aby byl zachycený signál co nejlepší. „Fungují i bez vodivého gelu. Testujeme je z pohledu vodivosti i pohodlí,“ uvedl Mouček. BASIL zkoušeli už i s lékaři a pacienty Fakultní nemocnice v Plzni a Nemocnice Ostrov.

Podle vedoucího výzkumníků Lukáše Vařeky je ovládání počítače myšlenkami pro lidi většinou snadné. „Je poměrně intuitivní, jen jim musíme vysvětlit, co je čeká, a ujistit je, že kontakt s tupou jehlou, která se používá pro aplikaci vodivého gelu, nebolí,“ řekl. Při testech se ukazuje, že mozek musí být bdělý, pozorný a pacienti nesmějí být utlumeni léky. Součástí testů je také zjišťování, kolik elektrod je zapotřebí na hlavě mít, aby systém dobře fungoval. „Snažíme se, aby elektrody byly alespoň čtyři a abychom je rozmístili ideálně,“ řekl.

Zdroj: ceskenoviny.cz

Ilustrační foto: pixabay.com

mammoth-3159562_1280

V žaludcích mamutů našli vědci rostliny z doby ledové

Zatímco kosterních pozůstatků z doby ledové máme poměrně dost a dokážeme díky nim rekonstruovat místní faunu, u rostlin to bývá obtížnější. Obvyklou metodou je analýza pylových zrn nebo zbytků rostlin v půdních usazeninách. Vědcům z Přírodovědecké fakulty MU se ale nyní podařilo získat více informací díky analýze žaludků mamutů, kteří žili před 50 až 15 tisíci lety. Vyvrátili tak představy o obrovské stepi táhnoucí se od střední Evropy přes Sibiř až na Aljašku.

Botanici zjistili, že na severu Sibiře byla tehdy krajina docela jiná. Velcí býložravci se krom rostlin živili i listy a větvemi stromů. Poslední doba ledová se vyznačovala chladným a suchým klimatem, kdy ve střední Evropě včetně Česka převažovala krajina tundrového a stepního charakteru, v níž se řídké lesní porosty zachovaly jen na chráněných či vlhčích místech.

O existenci mamutí stepi také na severu Sibiře začali odborníci z ústavu botaniky a zoologie pochybovat, když tam před lety mapovali vegetaci a dostali se přitom do oblasti Jakutska. Přestože i tam převládá suché kontinentální podnebí, je tamní krajina odlišná, je v ní větší vlhko.

Jakutsko je oblast srážkově podprůměrná, například ve srovnání s Brnem tam mají poloviční srážky. Ale díky letnímu tání permafrostu, tedy trvale zmrzlé půdy, a malému výparu vody v chladném podnebí se v krajině objevují i jezírka, podmáčená místa či mokřady. A také hodně řídké, ale přece jen lesy,“ uvedla botanička Irena Axmanová, která zkoumá, jak mohla vypadat tamní vegetace během posledních 50 tisíc let.

Čtení minulosti z obsahu žaludků

Vzhled krajiny před desítkami tisíc let se dá do jisté míry rekonstruovat pomocí analýzy pylových zrn či zbytků rostlin v usazeninách. „Může to být ošidné například proto, že pyly se přenášejí na velké vzdálenosti. Ve věčně zmrzlé půdě severní Sibiře a Aljašky se ale našla dobře zachovalá těla velkých býložravců, což nám poskytlo unikátní příležitost podívat se na krajinu doby ledové z úplně jiného pohledu – přes obsah jejich žaludků,“ podotkla Axmanová.

S kolegy shromáždila 27 studií, většinou ruských, které se zabývaly jednotlivými nálezy těl mamutů, koní, sobů, bizonů či srstnatých nosorožců a popisovaly podrobněji i obsah jejich trávicí soustavy. „Kromě pylu pro nás byly důležité především údaje o zbytcích rostlin, které zvířata spásala, protože ty na daném místě rostly určitě,“ vysvětlila. Někdy se je podařilo určit až do konkrétního druhu, většinou ale bylo možné z natrávených vzorků dovodit maximálně rod.

Vědci tak získali informace o rostlinách, které skončily v žaludcích dávných býložravců, kteří žili před 50 až 15 tisíci lety, a začali je srovnávat se současnou vegetací Sibiře. Využili k tomu asi tři tisíce vzorků druhového složení rostlin z různých typů krajiny, které v této oblasti pořídili v předcházejících letech.

Ukázalo se, že během vrcholného glaciálu byla tamní krajina pravděpodobně velmi podobná té současné. Zvířata se tedy na severu Sibiře a v bývalé Beringii pásla ve vlhkých biotopech, v krajině s významným zastoupením tundry, světlé modřínové tajgy a rašelinišť. Naopak k typické stepní vegetaci se moc nedostala,“ shrnula výsledky výzkumu publikované v časopisu Ecography Axmanová.

Vědci se původně obávali, že jim jen 27 případů, kdy se dal prozkoumat obsah žaludku býložravce, nebude stačit. Ukázalo se ale, že nálezy byly velmi podobné a dalo se z nich docela dobře určit, v jaké krajině se mamuti a další pravěká zvířata pohybovala. „Na severu Sibiře a na Aljašce jim krajina s vyšší vlhkostí poskytovala o něco výživnější potravu a měli také na výběr. V jejich žaludcích se našly třeba malé větvičky vrb či bříz, ale zato jen minimum suchých stepních druhů trav,“ dodala botanička.

Zdroj: em.muni.cz/veda

Ilustrační foto:pixabay.com

logoMZE

Ministerstvo zemědělství vyhlašuje 4. veřejnou soutěž – Program Země

Dne 4. května byla vyhlášena veřejná soutěž v Programu aplikovaného výzkumu Ministerstva zemědělství na období 2017-2025 ZEMĚ. Cílem je podpořit výzkum a vývoj v odvětví lesnictví, zemědělství a chovu ryb a zapojit metody molekulární genetiky do úzce specializovaných zemědělských odvětví (šlechtitelství, diagnostika škodlivých organizmů, odrůdová pravost, apod.).

Program cílí zejména na rozvoj inovativního zemědělství a lesnictví, v souvislosti s klimatickými změnami a odstraňováním polutantů z krajiny. Vychází z Koncepce výzkumu, vývoje a inovací Ministerstva zemědělství na léta 2016 – 2022. Podporu v Programu mohou získat v souladu s právními předpisy ČR a EU výzkumné organizace a v roli dalšího účastníka i zapojené podniky.

Na Program ZEMĚ Ministerstvo hodlá uvolnit více než 3,6 miliardy korun. Průměrná výše celkových uznaných nákladů na jeden projekt se očekává cca 20 mil. Kč při celkové době řešení projektu 5 let. Uzávěrka přihlášek návrhů projektů je 17. 6. 2020.

Podrobné informace naleznete na webových stránkách Ministerstva zemědělství zde.

Zdroj: http://eagri.cz