parkinson

Brněnští vědci vyvinuli speciální náramek, který odhalí Parkinsonovu nemoc

První příznaky Parkinsonovy nemoci se projevují až 10 let před jejími viditelnými projevy. Patří k nim především poruchy spánku provázené neklidem. Odhalit je nyní dokáže speciální náramek, který vyvinuli vědci z FEKT VUT díky evropskému projektu niCE-life. Pacientům mohou náramek zapůjčovat praktičtí lékaři i pečovatelská centra – čím dříve se totiž příznaky Parkinsonovy nemoci odhalí, tím rychleji je možné nasadit léky zpomalující její vývoj.

Evropský projekt niCe-life má za cíl vyvinout strategie a digitální nástroje, které zkvalitní zdravotní péči o seniory a podpoří jejich začlenění do společnosti. Zaměřuje se především na seniory ohrožené Alzheimerovou či Parkinsonovou chorobou. Projekt reaguje na výzvy, před kterými stojí téměř všechny evropské zdravotnické systémy: stárnutí populace a vyšší výskyt neurodegenerativních i chronických nemocí.

Do projektu niCE-life s rozpočtem 2,1 milionu eur je zapojeno 10 evropských institucí z Polska, Slovinska, Itálie a dalších zemí. Za Českou republiku se účastní Fakultní nemocnice Olomouc a Vysoké učení technické, které získalo druhý nejvyšší rozpočet. Odborníci z FEKT VUT měli za úkol vyvinout nástroj, který pomůže předcházet rozvoji Parkinsonovy nemoci.

„Společně s neurology z Fakultní nemocnice Brno jsme zkoumali první příznaky Parkinsonovy choroby. Progrese je velmi pomalá – než se nemoc plně projeví například typickým třesem rukou, trvá to i 10 let. Jedním z úplně prvotních příznaků jsou však poruchy spánku – neklid, otáčení, pohyb či časté probouzení,“ vysvětluje vedoucí výzkumného projektu Radim Burget z FEKT VUT.

Zda člověk trpí spánkovou poruchou, odhalí vyšetření ve spánkové laboratoři trvající jednu noc. Vyšetření však není příjemné a spánkové laboratoře mají omezenou kapacitu. „Je to vytížený přístroj, kam se nelze dostat bez vážnějšího důvodu. Málokdo si navíc půjde do laboratoře lehnout jen z preventivních důvodů, když zatím nepociťuje výraznější potíže,“ vysvětluje Burget, co jej s kolegy vedlo k navržení zařízení monitorujícího spánek.

Náramek je vybaven chytrými senzory včetně akcelerometru, který v průběhu noci vyhodnocuje pohyb a natáčení pacientovy ruky. Změřit však dokáže i tep a odhadne i emoční stav člověka. Výzkumníci z FEKT pak získaná data pomocí neuronových sítí srovnávali s daty ze spánkových laboratoří. „Přesnost náramku je ve srovnání se spánkovou laboratoří velmi dobrá – dosáhli jsme na 87 %,“ ohodnotil Burget.

Zařízení již testovali pacienti ve Fakultní nemocnici v Brně, Olomouci a v sociálním zařízení Samariter Bund v Rakousku. Oproti běžným chytrým hodinkám je výhodou náramku velmi přesné měření a jednoduchá údržba – nabít jej stačí pouze jednou týdně. Náramek získal medicínskou certifikaci a lékaři z neurologické kliniky FN Olomouc už jej začali využívat při diagnostice.

„Spolupracujeme i s praktickými lékaři a pečovatelskými domovy. Člověk dostane zapůjčený náramek, který nosí během noci po celý týden. Pak jej zanese zpět k lékaři a ten získaná data nahraje do systému. Námi vytvořená umělá inteligence se pokusí v křivkách odhalit potenciálně rizikové faktory. A pokud vyhodnotí, že je v datech nějaká odchylka, dostane pacient žádanku do spánkové laboratoře, kde jej vyšetří přesněji,“ uzavírá Burget.

Parkinsonova nemoc se projevuje mezi 55–65 lety a zatím nelze vyléčit. Existují však léky, které dokážou zpomalit průběh nemoci. Čím dříve se u pacienta zachytí, tím větší je jeho šance na prožití dlouhého a kvalitního života. O náramek mohou požádat pacienti neurologické kliniky Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně.

Zdroj: zVUT.cz
Ilustrační obrázek: freepik.com

dalekohled

Tým vědců z Česka zmodernizoval vesmírný dalekohled z Chile

Astronomové v pátek oficiálně obnovili provoz vesmírného dalekohledu E152. Nachází se na Evropské jižní observatoři La Silla v chilské poušti Atacama. Teleskop z roku 1968 zmodernizoval tým pod vedením českých vědců a je součástí projektu PLATOSpec. Experti doufají, že přístroj, který budou ovládat z observatoře v Ondřejově, jim pomůže porozumět tomu, jak vznikla Sluneční soustava.

Rekonstrukce chilského teleskopu, který byl sedmnáct let mimo provoz, byla náročná. Na více než padesát let starém zařízení bylo nutné vyměnit řídicí systémy, počítače, čidla, senzory nebo motory. Některé mechanické komponenty experti dokonce převezli na opravu do Česka.

Cílem nebylo dalekohled jen zprovoznit, ale zásadně ho vylepšit. Astronomové jej například nyní mohou ovládat přes internet z observatoře v Ondřejově ve Středočeském kraji. Pozorování jsou navíc mnohem přesnější.

Stroj je přitom autonomní a v případě špatného počasí je schopný sám zavřít kopuli a „zaparkovat se“, popisuje vedoucí výzkumu z Astronomického ústavu Akademie věd Petr Kabáth. „Projekt začal před sedmi lety. V první fázi se řešilo, jestli to vůbec je možné, sháněly se finance,“ vzpomíná Kabáth. Cena za opravu se podle něj pohybuje ve stovkách tisíc eur.

Hledání druhé Země

Zmodernizovaný přístroj bude sloužit vesmírné misi PLATOSpec, která spadá pod Evropskou kosmickou agenturu (ESA). „Můj tým je zapojený do hledání druhé Země. Cílem vesmírné mise bude objevovat nové planety a systémy, které jsou podobné naší Sluneční soustavě. Takže se dozvíme, jak se vyvíjela Sluneční soustava,“ přibližuje Kabáth.

Teleskop bude fungovat jako pozemní podpora družic TESS americké NASA a PLATO, kterou plánuje v roce 2026 do vesmíru vypustit ESA. Družice jsou určeny k objevování exoplanet. PLATOSpec astronomům umožní pomocí spektroskopické analýzy zkoumat jejich základní charakteristiky jako je hmotnost, velikost a vzdálenost od mateřské hvězdy. Objasní i složení atmosfér.

Exoplanety jsou vesmírná tělesa, která obíhají kolem hvězdy, jiné než Slunce, a je u nich šance, že by mohly hostit život. Přestože se dříve přepokládalo, že kolem hvězd obíhají exoplanety jen zřídka, současný výzkum naznačuje, že jde o poměrně běžný jev.

„Jenom v okolí Země počítáme, že každá třetí, nebo dokonce každá druhá hvězda má okolo sebe planety, planetární soustavu,“ tvrdí ředitel Astronomického ústavu Akademie věd Michal Bursa. Exoplanety podle něj proto nestačí jen objevovat, ale je potřeba je přímo zkoumat.

„Zejména nás zajímá, jaké ty planety mají atmosféry, jaké je tam složení plynů, jak vůbec vypadají podmínky na té planetě. Jestli třeba na ní může existovat voda v kapalném skupenství,“ popisuje Bursa. Tyto poznatky podle něj pomohou odborníkům mimo jiné lépe pochopit, jak vznikl život na Zemi a jak by mohl vzniknout život jinde.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

zemedelstvi

Čeští vědci vytvořili biostimulant, který přináší plodinám vyšší výnosy a odolnost vůči suchu

Odolnost proti suchu, větší výnosy, méně hnojiv. Atributy, které si do kolonky pozitiv může vepsat nový, vysoce účinný stimulátor růstu rostlin nazvaný MTU. Vyvinuli ho čeští odborníci z Laboratoře růstových regulátorů, společného pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Univerzity Palackého v Olomouci. Přípravek obsahující patentovanou látku se již používá ve Velké Británii, na evropský a český trh přijde v roce 2023.

V dobách, kdy zemědělství celosvětově ohrožují vleklá sucha a horka, či naopak přívalové deště, povodně a další přírodní katastrofy, se nový přípravek jeví jako dar z nebes. Abychom „nakrmili“ osm miliard lidí žijících na naší planetě, budeme potřebovat každou pomoc. A právě tou se stal nový biostimulant, připravený v českých laboratořích, který už se dostal do světa, do obchodů i na pole.

Biostimulant pojmenovaný zkratkou MTU podle sloučeniny, jejíž plný chemický název zní 1-(2-methoxyethyl)-3-(1,2,3-thiadiazol-5yl) urea, je výsledkem dlouholeté práce vědců z Laboratoře růstových regulátorů, společného pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Univerzity Palackého v Olomouci.

Látku vědci představili na tiskové konferenci, která se uskutečnila 24. listopadu 2022 v sídle Akademie věd ČR na Národní třídě v Praze. Vedle předsedkyně Evy Zažímalové vystoupili také autor objevu Jaroslav Nisler z Ústavu experimentální botaniky AV ČR, ředitel téhož pracoviště Jan Martinec, vedoucí Laboratoře růstových regulátorů Ondřej Novák a ředitel společnosti IntraCrop Mark Palmer.

„Ústav experimentální botaniky je mým mateřským pracovištěm a jsem na to pyšná,“ uvedla v úvodu své řeči předsedkyně Akademie věd Eva Zažímalová. K představované látce MTU pak dodala, že v dobách, kdy se svět mění i v důsledku klimatické krize a kdy je životní prostředí zatíženo hnojivy a dalšími látkami, které zemědělci využívají, je nová látka, která v rostlinách zlepšuje nakládání s dusíkem, velkým přínosem.

Výsledek bádání pak přímo koresponduje s tím, o co se Akademie věd dlouhodobě snaží, a to zlepšovat život lidí na planetě. Přípravek výrazně zvyšuje odolnost i výnosy zemědělských plodin a zároveň nezatěžuje životní prostředí. Vlastníkem patentů je Ústav experimentální botaniky AV ČR, který letos v únoru podepsal licenční smlouvu s britskou společností IntraCrop.

Jak nový přípravek funguje?

„MTU primárně zabraňuje rozpadu chlorofylu, a tím zvyšuje jeho obsah v listech. Ošetřené plodiny pak mohou lépe vstřebávat oxid uhličitý v průběhu fotosyntézy, a vytvořit tak více energeticky bohatých látek, cukrů, které jsou využívány k rychlejšímu růstu kořene i stonků. Rostliny jsou pak schopné lépe čerpat vodu a živiny v ní rozpuštěné,“ říká Jaroslav Nisler z týmu, jenž sloučeninu před deseti lety vytvořil.

Díky těmto vlastnostem MTU u rostlin zmírňuje dopady sucha, horka i dalších nepříznivých podmínek. Podle vědce podporuje zejména růst kořenů rostlin. „A to vše je zvlášť užitečné v současnosti, kdy se pěstitelé kvůli globální změně klimatu častěji potýkají s následky extrémních projevů počasí,“ dodává vědec.

Přípravek se ve Velké Británii prodává pod názvem Status. Firma IntraCrop pro zesílení účinku zkombinovala MTU s přírodním biostimulantem, kyselinou pidolovou. Přípravek Status rostliny stimuluje i v běžných podmínkách a významně zvyšuje jejich výnos. V polních experimentech s pšenicí, které probíhaly v letech 2015 až 2017 v České republice, zvýšil průměrný výnos zrna o 7 %.

Stačí jen půl gramu na hektar pole

Není přitom třeba používat velké množství. Jaroslav Nisler vyzdvihuje především velmi malé množství přípravku, které je při aplikaci potřeba. Na jeden hektar pole stačí postřik obsahující pouhého 0,5 gramu MTU rozpuštěného ve 200 litrech vody.

A jak je to s možnými negativními dopady nového přípravku? „Toxicity se nemusíme obávat,“ vysvětluje Jaroslav Nisler. Nejenže je množství aplikované látky pro půdu takříkajíc zanedbatelné, navíc nezávislé testy prokázaly, že nemá žádný negativní vliv na život v půdě. „Látka nic nehubí, ani rostliny, ani živočichy,“ dodává vědec.

„Přípravek Status doporučujeme aplikovat na jaře, z naší zkušenosti výnos pšenice, kukuřice, řepky olejky a slunečnice zvyšuje o pět až patnáct procent. Zpětná vazba od pěstitelů ve Spojeném království, kteří jej využili letos na jaře, byla výjimečně pozitivní," říká Mark Palmer, ředitel firmy IntraCrop, který si velmi pochvaloval spolupráci s českými vědci.

Látka se nyní vyrábí v Německu, prodává ve Velké Británii a od roku 2023 bude na trhu i v České republice, Polsku a Maďarsku. Firma plánuje rozšířit prodej do zemí Evropské unie, zkrátka by neměli přijít ani zemědělci z Ukrajiny, Turecka, Kanady a USA.

Ocenění za ekologický přínos

Za potenciální ekologický přínos v oblasti redukce používání hnojiv získal nový biostimulátor MTU ocenění v americké soutěži Next Gen Fertilizer Innovations Challenge, která se zaměřuje na inovace v oboru hnojení.

Slovy chvály nešetřil ani ředitel Ústavu experimentální botaniky AV ČR Jan Martinec: „Látka je levná na výrobu a dobře se s ní pracuje, protože je rozpustná ve vodě… je zkrátka fantastická.“ Podle jeho názoru může ovlivnit životy milionů lidí na celém světě, a to zejména v dnešní krizové době. Poukázal také na fakt, že je biostimulant MTU výsledkem základního výzkumu a přiblížil výsledky testování. „Podle našich výzkumů zvyšuje nová látka příjem dusíkatých hnojiv až o čtvrtinu, což znamená, že lze hnojiv aplikovat na pole méně. V polním pokusu s kukuřicí se použilo o patnáct procent dusíku méně, a to bez ztráty výnosu.“

Přípravek by tak mohl pomoci také při ochraně životního prostředí. Rostliny díky němu mají zvýšenou schopnost využít dusíkatá hnojiva, což je další z důvodů, proč rychleji rostou a více plodí. Jinými slovy, vstřebávají do svých orgánů více živin z hnojiv, a omezují tak jejich únik z pole do okolního ekosystému.

Odkaz na odbornou publikaci naleznete zde.

Zdroj: AV ČR
Ilustrační obrázek: freepik.com

dna

Vědci z AV ČR vyvinuli metodu, kterou ocení archeologové a biologové

Odborníci z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR vyvinuli tzv. diem, tedy metodu polarizace genomů, díky které lze genomy lépe analyzovat. Ocení ji archeologové při pátrání po genech neandertálců v genomu moderních lidí nebo biologové při sledování výhodných úseků genomů. Dosud byly zapotřebí dny až týdny a počítače s velkou výpočetní kapacitou, nyní to má být přesnější, jednodušší a rychlejší.

Více než 15 let výzkumu přineslo velký úspěch, ze kterého budou těžit vědci po celém světě napříč obory, tvrdí zástupci Akademie věd.

„Metoda polarizace genomu - diem - nám umožňuje v genomech rychle a efektivně nalézt místa, kde nedochází k toku genů mezi druhy. Tedy místa, která jsou zodpovědná za vznik nových druhů,“ vysvětlil autor metody Stuart J. E. Baird z Ústavu biologie obratlovců (ÚBO) AV ČR.

Zároveň lze pomocí metody najít i místa, kde k toku genů stále dochází. „Taková místa mohou mít totiž důležitou roli, aby se organismus přizpůsobil nějakým vnějším podmínkám,“ doplnila jeho kolegyně z ÚBO Natália Martínková, která se na studii podílela v posledních dvou letech.

Odhalení „vylepšujících“ genetických výměn

V praxi umožňuje „diem“ (z angl. Diagnostic Index Expectation Maximisation) podívat se kupříkladu na to, které části z genomu neandertálců jsou stále přítomny v lidském genomu.

„O některých genech neandertálců se ví, že u lidských nositelů způsobují větší náchylnost k různým onemocněním,“ poznamenala Martínková.

Třeba u myší zase výzkumníci pomocí nové metody zjistili, že dva druhy si relativně nedávno navzájem vyměnily část genetické informace. Některé populace myši domácí západní díky genetické výměně získaly rezistenci na pesticidy. Myš středozemní získala geny, které jí zvyšují citlivost čichu.

„Oba druhy myší tak získaly geny, které vylepšují jejich vlastnosti, a tedy schopnost přežití v prostředí pozměněném člověkem,“ přiblížila Martínková.

Podle Bairda ocení novou metodu především archeologové při pátrání po archaických úsecích v lidském či jiném genomu. Evoluční biologové pak prý budou nadšeni z možnosti sledovat výhodné úseky genomů, které se vyskytují napříč druhy, a ekologové budou mít možnost tyto úseky v genomech využít jako tzv. biomarkery dřívějších expanzí.

Polarizace genomů

Vědce po staletí zajímal vznik druhů. S objevem PCR (polymerázová řetězová reakce) v roce 1983 a následným nástupem molekulární genetiky dostali nástroj, jak vývoj jednotlivých druhů či celých skupin studovat.

„Díky molekulární genetice jsme např. zjistili, že se v ČR nachází hybridní zóna ježků, slepýšů či myší. Tedy že se zde potkávají dva různé druhy nebo poddruhy,“ zmínil Baird. Badatelé rovněž vypočítali, kdy se tyto druhy od sebe oddělily a kde všude se konkrétní druh vyskytuje.

Později dostali díky metodám „masivně paralelního sekvenování“ (next generation sequencing) nástroj, jak zkoumat celé genomy - jak získat o evoluci organismů ještě více přesnějších informací.

„Jenže problém s genomy je, že jsou obrovské. Myší má 2 716 965 481 páru bází, genom lidský je jen asi o 10 procent delší,“ upozornila Martínková. Vědci proto občas říkají, že jeden genom obsahuje tolik textu jako menší městská knihovna.

„Donedávna na analýzy genomů, které trvaly i několik dní či týdnů, bylo potřeba počítače s obrovskou výpočetní kapacitou nebo byly analýzy pouštěny přes vzdálené servery,“ dodal Baird.

Díky metodě diem jsou analýzy nyní přesnější a mnohem rychlejší. „Diem zpolarizoval 38 milionů genetických znaků za necelé tři hodiny. Takové množství údajů jsme existujícími metodami ani nezkoušeli. Zkusili jsme 120 tisíc znaků, které diem počítal asi třičtvrtě hodiny, zatímco na stejném osmiletém počítači to existující metodě trvalo 13 hodin,“ upřesnila Martínková.

Podle tiskové zprávy AV ČR je věda velmi soutěžní prostředí, kde platí pravidlo „publish or perish“ (tedy „publikuj, nebo zhyň“) a upřednostňuje rychlé výsledky. Příběh vzniku nové metody na analýzu genomu je proto nestandardní, Baird na metodě pracoval přes 15 let. Během svého bádání žádal Grantovou agenturu ČR opakovaně o podporu výzkumu, nicméně k udělení grantu nedošlo.

Zdroj: novinky.cz
Ilustrační obrázek: freepik.com

zubni-kaz

Olomoučtí vědci vyvinuli směs látek zabraňující zubnímu kazu

Tým vědců z katedry chemické biologie a katedry experimentální biologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci vyvinuli směs látky rostlinného původu a bylinného extraktu bojující proti tvorbě zubního kazu. Tato technologie si nyní hledá cestu ke komerčnímu využití v zubních pastách a ústních vodách.

Významným benefitem směsi je kromě prokázané účinnosti i to, že obě její složky jsou přírodní látky nebo látky z nich odvozené.

Zubní pasty s obsahem účinných přírodních látek se u zákazníků těší z mnoha důvodů stále větší oblibě. Tento trend sleduje nový výsledek výzkumu týmu vědců kateder chemické biologie a experimentální biologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Palackého v Olomouci, kteří se dlouhodobě zabývají studiem látek přírodního původu, jejich úprav a využíváním v různých aplikacích.

Týmu se podařilo vyvinout směs látky rostlinného původu a bylinného extraktu, jejíž obě složky synergicky působí proti vzniku zubního kazu. Byla prokázána účinnost směsi proti několika kmenům bakterií podílejících se na vzniku zubního kazu a byla provedena celá řada dalších testů stability, bezpečnosti a dalších důležitých vlastností směsi.

Směs již neexistuje pouze v laboratorní podobě, ale byla zamíchána do základů používaných pro výrobu zubní pasty a ústní vody a byly provedeny senzorické testy a další zkoušky, takže výsledek výzkumu má už i konkrétní hmatatelnou podobu.

Tato technologie prošla ve spolupráci s Vědeckotechnickým parkem Univerzity Palackého fází proof-of-concept, která prokázala její funkční, technologickou i ekonomickou životaschopnost, a v současné době si hledá cestu na trh. Její další výhodou je i možnost lokální výroby, a tedy nezávislost na globálním dodavatelském řetězci, protože syntéza jedné složky směsi je realizovatelná kdekoliv a druhá složka, extrakt, pochází z rostlin evropského regionu. Navíc je možnost dotestovat využití dalších rostlin i z jiných oblastí.

Technologie bude prezentována investorům a potenciálním komerčním zájemcům na Transfera Technology Day 1. 12. 2022 v Praze.

Zdroj: vědavýzkum.cz
Ilustrační obrázek: freepik.com

jaderne-palivo

Čeští vědci testují technologie pro ukládání radioaktivního odpadu

Desetiletý experiment má ukázat, jak bezpečně skladovat vyhořelé radioaktivní palivo. Jako těsnící materiál slouží vědcům bentonit. Je to tatáž látka, která se pod názvem kočkolit používá jako stelivo pro tato zvířata. Její vlastnosti a odolnost výzkumníci studují nedaleko slapské přehrady.

Štola Josef vznikla v osmdesátých letech jako průzkumné dílo na ložiska zlata. Skýtá osm kilometrů chodeb desítky metrů pod povrchem.

Podle odborníků jde o ideální místo, kde se dají testovat technologie pro ukládání silně radioaktivního odpadu. Velkou část štoly totiž tvoří velmi tvrdé a odolné žulové horniny takzvaného krystalinika. „Krystalinikum je jednou z potenciálních geologických formací pro budoucí hlubinné úložiště,“ uvedl vedoucí Centra experimentální geotechniky Českého vysokého učení technického v Praze Jiří Šťástka.

Chránit okolí před únikem radioaktivity bude nejen hornina a samotný kontejner, ale i vrstva bentonitu okolo něj. „Bentonit je přírodní materiál, jedná se o jíl. Když se k bentonitu dostane vlhkost, tak začne bobtnat a utěsní všechny pracovní spáry a vytvoří takovou nepropustnou obálku,“ vysvětlila mineraoložka a geochemička ze Správy úložišť radioaktivních odpadů Irena Hanusová.

Místo vyhořelého paliva vědci v experimentu využili topidlo. Simulovalo vysokou teplotu, kterou bude palivo i po uložení stále mít. Topidlo obklopují bentonitové bloky. V kontaktu s nimi bylo celých deset let devadesát stupňů Celsia. To je maximální teplota, která by měla nastat i v budoucím hlubinném úložišti – až bude v kontejneru vyhořelé jaderné palivo.

Odborníci nyní budou zjišťovat, jak moc se změnily vlastnosti obalu po letech testování. Zajímá je také to, jaké mikroorganismy v bentonitu žijí. „Jestli dokáží svůj potenciál proměnit v riziko a tím urychlit biokorozi, anebo naopak ji třeba i trochu utlumit,“ přiblížil Martin Pusztai z katedry chemie Technické univerzity v Liberci.

Výsledné úložiště bude nejméně pět set metrů pod povrchem. Zatím jsou vytipované čtyři oblasti. O finálním místě by se mělo rozhodnout do deseti let.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

lysohlavky

Vědci z Česka se znovu zabývají léčbou deprese pomocí látky z lysohlávek

Vědci z Národního ústavu duševního zdraví (NUDZ) po nadějné mezinárodní studii léčby deprese lékem z lysohlávek spouštějí další studii, shánějí pro ni dobrovolníky. Odborníci zatím zkoumali optimální dávkování a možné vedlejší účinky, podle výsledků u části pacientů trvalo zlepšení příznaků deprese i dvanáct týdnů po podání látky. Teď se zaměří na účinky po opakované dávce, řekl mluvčí NUDZ Jan Červenka.

Mezinárodní studie zvaná COMPASS Pathways se zabývá léčbou rezistentní deprese pomocí psilocybinu, což je psychedelická látka obsažená například v lysohlávkách. Uskutečnila se v deseti zemích, je největší svého druhu a zapojilo se do ní 233 pacientů, z toho osm bylo z Česka.

U pacientů s rezistentní depresí nemají standardní formy léčby efekt. Vědci srovnávali účinky při podání různých dávek látky. „Dávka 25 miligramů má výrazně vyšší účinnost v čase oproti dávce jeden miligram: dvanáct týdnů po podání dávky 25 miligramů bylo výrazné snížení depresivních symptomů u dvaceti procent pacientů oproti deseti procentům těch, kterým byl podán jen jeden miligram,“ uvedl lékař Tomáš Páleníček z NUDZ.

Houby a terapie

Pacienti podle Páleníčka podávání látky obecně dobře snášeli, v den podání byly nejčastějšími nežádoucími účinky bolest hlavy, nevolnost a závratě.

„Ve všech skupinách byl bedlivě sledován výskyt sebevražedných myšlenek a úmyslného sebepoškozování. Jde o parametry, které se u populace s rezistentní depresí běžně sledují. Většina případů se objevila minimálně až po týdnu po podání psilocybinu, což poukazuje na okamžitý účinek,“ dodal lékař.

Ani v jedné léčebné skupině se nezhoršil faktor sebevražedných myšlenek. Účinky léků by navíc podle odborníků mohla ještě zlepšit dlouhodobá podpůrná psychoterapie. 

V nadcházející fázi, která začne koncem letošního roku nebo na začátku příštího, budou vědci dále zkoumat antidepresivní účinek psilocybinu a délku jeho trvání na velkém souboru pacientů. Budou též zjišťovat, jaký účinek bude mít jeho opakované podání.

Tři studie

V NUDZ aktuálně pokračují dvě významné studie srovnávající účinek psilocybinu, ketaminu (lék užívaný jako anestetikum) a midazolamu (lék používaný běžně jako sedativum nebo hypnotikum) v léčbě deprese.

Každá pojme šedesáti pacientů, dobrovolníci se stále mohou hlásit. První studie se zaměřuje na pacienty, kteří nereagují na standardní formy léčby, druhá pracuje s pacienty s diagnózou deprese rozvíjející se v souvislosti s jejich onkologickým onemocněním.

„Obě studie jsou velkou nadějí pro pacienty, kterým jiné formy léčby nezabírají. Pakliže se léčebný potenciál prokáže, můžeme předpokládat, že dojde ke zpřístupnění této formy léčby i běžným pacientům mimo rámec výzkumných studií,“ doplnil hlavní terapeut studie z českého výzkumného centra FIlip Tylš z NUDZ.

Velkou depresivní poruchou ve světě trpí podle odborníků více než 320 milionů lidí. Celosvětově jde o hlavní příčinu invalidity a jednu z nejrychleji rostoucích duševních nemocí. Asi třetině těchto pacientů standardní léčba nepomáhá. Až třicet procent z nich se kvůli tomu alespoň jednou za život pokusí o sebevraždu.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

solarni-panely

Český tým vědců spolupracuje na výrobní lince solárních panelů v Evropě

Fotovoltaika, tedy přeměna slunečního záření na elektřinu, patří v současnosti k velmi žádaným obnovitelným zdrojům energie. Přibližně 97 % solárních článků se ovšem dováží z Asie, zejména z Číny. Projekt PILATUS, na kterém spolupracuje tým pod vedením Martina Ledinského z Fyzikálního ústavu AV ČR, má tuto situaci změnit. V plánu je instalace výrobních linek na inovativní křemíkové solární panely, a to na území Evropy.

V roce 2020 se v Evropě vyrobilo méně než 1 % celosvětové produkce solárních článků. Nainstalovala se ovšem více než pětina globální fotovoltaické kapacity. Závislost na dovozu solárních článků z Asie se však v kontextu současné geopolitické situace jeví jako energetický hazard.

„Nejvíce fotovoltaiky se dnes vyrábí v Číně, přibližně 97 procent, což je poměrně nebezpečná závislost. Fotovoltaika totiž začíná být důležitou součástí energetického mixu každého státu,“ upozorňuje Martin Ledinský. Cílem Evropské unie je získávat do roku 2030 téměř jednu třetinu (32 %) vyrobené elektrické energie z obnovitelných zdrojů. Česká republika je v energeticko-klimatickém plánu skromnější, cílí na 22 %.

Rozvoj fotovoltaiky je proto logickým krokem a posílení výrobních možností na území Evropy rovněž. Pomoci má projekt PILATUS, podpořený evropským grantem Horizon Europe ve výši 10,5 milionu eur. Na tříletém projektu se podílí tým z Fyzikálního ústavu AV ČR pod vedením Martina Ledinského společně s kolegy z Belgie, Itálie, Německa, Nizozemí, Norska, Švýcarska a Velké Británie.

Cílem je zvýšit výrobní kapacitu fotovoltaických článků v Evropě a současně snížit dopad na životní prostředí. Odborníci plánují využít moduly s vysokou účinností, vyrobené s ohledem na recyklaci použitých materiálů, které splňují nejpřísnější evropské ekologické požadavky. Do roku 2025 vzniknou tři pilotní linky, pokrývající celý výrobní cyklus inovativních křemíkových solárních panelů.

„Plánovaná pilotní linka na výrobu fotovoltaických modulů zvýší současnou celkovou kapacitu výroby fotovoltaických článků v Evropě o třicet procent,“ uvádí Martin Ledinský. Roční výrobní kapacita pilotního provozu dosáhne minimálně 170 MWp. Bude-li projekt životaschopný, přijde na řadu druhá fáze – továrna s roční kapacitou 3–5 GWp.

Výkonnější solární články

Projekt PILATUS využije patentovanou technologii křemíkových solárních článků s kontakty na zadní straně článků, na jejíž tvorbě se tým českých vědců podílel. „Články mají oba kontakty na zadní straně. Přední strana je tedy úplně volná a my můžeme zvýšit efektivitu fotovoltaické přeměny na maximální možné hodnoty,“ vysvětluje Martin Ledinský.

Osvětlenou stranu článku v tomto případě nestíní žádné neprůhledné kovové kontakty, což v kombinaci s optimální pasivací (tvorbou ochranné vrstvy) povrchových defektů umožní vyrobit sluneční články s účinností fotovoltaické přeměny vyšší než 26 %. Běžně používané články vyráběné v Číně mají účinnost okolo 22 %.

Na zadní straně desky křemíkového krystalu se nanesením jen několik nanometrů tenkých proužků amorfního křemíku připraví kladné a záporné elektrody. Tato varianta výroby je sice technicky náročnější, ale umožňuje využít i světlo dopadající na spodní stranu panelu, odražené od plochy pod panelem. Díky tomu se elektrický výkon dodávaný do sítě zvýší až o 15 %.

Další výhodou používané technologie je možnost kolmé instalace článků. Takové panely by se v budoucnu mohly využívat v zemědělství, a na jedné ploše tak kombinovat jak výrobu elektřiny, tak i pěstování plodin. Zajímavá je rovněž možnost umístit panely na protihlukové bariéry.

Nové solární články budou efektivnější a ekologičtější. Vyšší účinnost ve spojení s menší plochou potřebnou pro instalaci představují oproti čínské konkurenci ekonomicky šetrnější variantu. „Pokud chceme být konkurenceschopní, musíme přijít s novou vysoce účinnou technologií, díky které bude fotovoltaika cenově dostupná a zároveň bude splňovat i přísné ekologické požadavky. Proto budeme využívat z velké části energii z norských vodních elektráren a minimalizovat uhlíkovou stopu,“ uzavírá Martin Ledinský.

Zdroj: AV ČR
Ilustrační obrázek: freepik.com

les

Jak zabránit ničení pravěkých rostlin zjišťují botanici z Česka

Česko-americký tým popsal změny uspořádání vodivých pletiv, které před stovkami milionů let pomohly rostlinám zvládat sušší prostředí na pevnině. Poznatky z výzkumu mohou podle vědců v současnosti přispět k lepšímu šlechtění rostlin odolných vůči suchu. Studii vydal prestižní časopis Science.

Vodivá pletiva podle odborníků mimo jiné zajišťují zásobování nadzemních částí rostlin vodou. Pokud je ale rostlina vystavena suchu, šíří se pletivem embolie – podobná té, která zabíjí lidi. Vzduchové bubliny tok vody nevratně přeruší a začne vysychání, které rostlinu zabíjí.

„První suchozemské rostliny, které se z vody dostaly na břeh, byly velmi malého vzrůstu a přežívaly jen v bezprostřední blízkosti vody. Asi před 400 miliony let se ale jejich vzrůst začal zvyšovat, vznikaly rozmanitější formy a zároveň začaly osidlovat sušší stanovišťě. Zaujalo nás, že zatímco první cévnaté rostliny soustředily svá vodivá pletiva ve válci uprostřed stonku, skoro žádné žijící rostliny si toto uspořádání neudržely,“ uvedl k počátkům výzkumu vedoucí autor studie Martin Bouda.

Právě tento fakt byl podle vědce klíčem k rozluštění evoluční kapitoly.

Bouda, který působí v Botanickém ústavu Akademie věd, s Craigem Brodersenem z Yaleovy univerzity a dalšími americkými vědci zkoumal uspořádání vodivých pletiv žijících i vyhynulých rostlin reprezentujících více než 400 milionů let evoluce.

Ze zkamenělin zjistili, že rostliny začaly uzpůsobovat svá vlákna krátce poté, co se na pevnině vyskytly větší druhy, a různost uspořádání vodivých pletiv přetrvala dodnes.

Adaptační zbraň proti změně klimatu 

Tým pak podle Boudy pomocí simulací šíření embolie potvrdil, že období sucha přežívají spíše rostliny, které mají vodivá pletiva uspořádaná do úzkých vláken.

„Pokud jsou cévice shluklé pohromadě, poskytují jejich stěny četná spojení, a tedy spoustu nezávislých příležitostí pro šíření embolie. V úzkém vlákně jsou cévice seřazeny jedna za druhou, takže embolie musí překonávat každou jednotlivou stěnu mezi nimi. Je tedy mnohem vyšší pravděpodobnost, že se někde zastaví a rostlina přežije,“ vysvětlil botanik.

Uzpůsobení pletiv tak bylo jedním ze zásadních faktorů, které umožnily liniím zvětšujících se rostlin šíření dále od vodních zdrojů.

Výsledky výzkumu mohou být přínosem při současném šlechtění plodin odolných vůči suchu. Vyšších výnosů bylo podle expertů u řady plodin dosaženo za cenu snížení jejich odolnosti. V období změny klimatu však může být odolnost vůči suchu stejně důležitá jako výnos.

„Když teď lépe rozumíme tomu, jak jsou vodivá pletiva uspořádána a jak to ovlivňuje schopnost rostliny snášet sucho, můžeme na to uspořádání zacílit šlechtitelské programy. To znamená, můžeme se pokusit vytvořit lepší cévní systém rostlin,“ uvedl Brodersen.

Zdroj: ČT24
Ilustrační obrázek: freepik.com

ocean

Sinice mají podle brněnských vědců likvidovat nežádoucí plasty a mikroplasty v oceánu

Jsou velké zhruba jako Austrálie a zamořují tři největší oceány světa. Na fenomén odpadkových skvrn se zaměřili vědci z Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Odborníci aktuálně řeší, jak v těchto skvrnách efektivně likvidovat nežádoucí plasty a mikroplasty. Využít chtějí speciální sinice, které by ve vodě mohly plasty požírat.

„Odpadkové skvrny jsou takové ostrovy plastového odpadu. Dva se nacházejí v Tichém oceánu, dva v Atlantském a jeden v Indickém. Zdrojem znečištění jsou vnitrozemské řeky, pobřežní oblasti, ale také rybáři, kteří odpad zahazují přímo do moře,“ popisuje Ondřej Pěnčík z Ústavu chemie a biochemie AF MENDELU. Vlivem proudění se odhozené plasty shlukují na jednom místě a vznikají tak pomyslné odpadkové ostrovy.

Výhodou pro vědce je, že se v místech odpadkových skvrn vyskytuje zároveň velké množství mikroorganismů. Jenom sinice jsou v oceánech přítomné v množství přibližně 100 tisíc buněk na mililitr vody. Právě díky jejich přirozenému a bohatému zastoupení se je odborníci rozhodli využít.

Aktuálně se soustřeďují na dva možné přístupy, jak plasty z vody odstranit. První z nich je založený na použití geneticky modifikovaných organismů. „Už poměrně dlouho se ví, že existují bakterie, které vylučují enzymy schopné rozkládat plastové polymery. Izolované byly například ze skládek odpadu. Problém je, že tyto bakterie ve vodním prostředí nežijí. Naopak tam ale žijí sinice,“ vysvětluje Pěnčík. Cílem vědců je proto přenést geny tohoto typu bakterií do sinic, které by pak byly schopné shodně vylučovat potřebný enzym z buněk a rozkládat tak plastové polymery na dílčí komponenty, až by ve vodě nezbylo prakticky nic.

Legislativně je ale použití GMO problematické. Vědci se proto soustředili také na variantu využívající sinice v jejich přirozené podobě. „Některé druhy sinic jsou charakteristické tím, že vytvářejí ohromně silné slizové vrstvy. To má zajímavý aplikační potenciál díky tomu, že by takto mohly vychytávat nejenom mikroplasty, ale i ostatní kontaminanty z vody, například různé mikročástice a nanočástice,“ říká vědec.

Slizové vrstvy sinic by se mohly používat přímo v čističkách odpadních vod, kde by odpad protékal přes bioreaktor. „Ukazuje se, že zdrojem až 80 % plastového odpadu v oceánech jsou suchozemské řeky. Kdyby se zlepšil management čističek odpadních vod především v zemích třetího světa, dala by se situace výrazně zlepšit,“ upozorňuje Pěnčík. Podle něj je navíc technologie cenově dostupná, protože organismy se pěstují snadno. Aplikace v rozvojových zemích by tak neměla být problematická.

„Už máme za sebou nějaká měření, technologie zatím vypadá velmi slibně. Sinice vytvářejí doslova chumly a voda je pak prakticky čistá,“ dodává Pěnčík. Zatímco tedy řešení bez GMO je spíše prevencí vzniku dalších plastových ostrovů, přímo ve skvrnách by se musela využít technologie modifikovaných sinic se schopností požírat plast rovnou ve vodě.

V přírodě se různé typy plastů rozkládají od několika stovek až po desetitisíce let. Voda se ale chová jako konzervant a přirozený rozklad zastavuje. I proto může být zapojení běžně se vyskytujících mikroorganismů dobrým podpůrným mechanismem.

Zdroj: MENDELU
Ilustrační obrázek: freepik.com