Příspěvek ke studiu mechanismu supravodivosti u vysokoteplotních supravodičů

31.1.2002

Mezinárodnímu týmu pod vedením Bernhard Keimera z Max Planckova Ústavu fyziky pevných látek ve Stuttgartu se podařilo pozorovat magnetickou rezonanci v monomolekulární vrstvě vysokoteplotního supravodiče na bázi oxidu mědi. Tak zvané vysokoteplotní supravodiče jsou oxidové materiály s mědí a možnost, aby v těchto materiálech vznikla supravodivost, byla objevena asi v r.1986. Od té doby se nashromáždila nejen spousta údajů o těchto materiálech, ale vyvinula se celá plejáda příbuzných materiálů s různě vysokými kritickými teplotami. Přestože navenek jsou tyto supravodiče ve všem podobné klasickým supravodičům s nízkou teplotou, které se rekrutují z kovů, ne tedy z kysličníků, tak přesto nebylo možno jednoznačně zjistit, jaká je základní interakce, která váže elektrony iontů mědi do páru tak, aby mohl vzniknout supravodivý efekt. U klasických supravodičů je toto celkem prozkoumáno. Jedním z možných výkladů jevu u vysokoteplotních supravodičů je, že to souvisí s antiferomagnetickou interakcí mezi spiny iontů mědi, ale byly pro to pouze nepřímé důkazy. Modelů byla navržena řada. Zdá se, že nový experiment by mohl potvrdit jednu z těch představ, které už existovaly dřív, totiž že skutečně zdrojem této interakce je skutečně antiferomagnetická interakce mezi ionty mědi.

Umělý enzym bude léčit

30.1.2002

Dle mínění prof.MUDr.Vratislava Schreibera probíhá ve společnosti MetaPhore Pharmaceuticals velmi slibný výzkum využití umělých napodobenin enzymů při léčbě chorob. Zatím největším úspěchem je napodobenina aktivního centra enzymu superoxid dismutazy, jež může být použita při léčbě revmatické artritidy. Původní enzym odstraňuje volné radikály, a tak brání zánětu a jeho napodobenina, mnohem menší molekula, funguje stejně, zatím na zvířatech.

Umělá ledvina vzniklá klonováním

29.1.2002

Ve firmě Advanced Cell Technology, známé svým pokusem o naklonování lidského embrya (viz Akademon - reflexe - 3.12.2001. Jaroslav Petr, První klonované lidské embryo - dobře prodané fiasko), byla klonováním připravena funkční ledvina. Vědci odebrali jádro fibroblastu z kravského ucha, které pak vpravili do kravského vajíčka zbaveného vlastního genetického materiálu. Z takto získaných kmenových buněk pak vyrostla v biodegradovatelném skeletu postupem, jehož detaily jsou stále utajovány, nová ledvina. Po její transplantaci své mateřské krávě, paralelně k její původní ledvině, začala produkovat moč.

Samozřejmě jsme ještě daleko od doby, kdy se pacientům budou transplantovat uměle vypěstované ledviny. Zdaleka není ještě jasné, jestli vůbec budeme orgány pro transplantace připravovat takto, anebo třeba užijeme upravených zvířecích orgánů (viz Akademon - reflexe - 6.1.2002, Jaroslav Petr, Klonování - vzlety a pády). Každopádně je na místě velká opatrnost, protože zmíněná společnost přes veškeré úspěchy, jichž dosáhla, je rovněž známa tím, že marketing klade nad přesnost.

Neživá příroda Prahy a jejího okolí - recenze

29.1.2002

Koho by nezajímalo, kde byl lámán kámen na stavbu chrámu sv.Víta i Národního muzea, že na Císařské louce byly objeveny stopy po rýžování zlata, že v trojské zoo byly zjištěny zásoby uhlí, že na území Prahy bylo nedávno napočteno 291 pramenů, odkud pochází mramorové obložení pražského metra, že celé dnešní Poříčí bylo ramenem Vltavy, že ...

Úplný text najdete zde.

Inzulín bez injekcí?

28.1.2002

Již delší dobu je známo, že dobrá kompenzace glykemie je nejlepší cestou předcházení dlouhodobých komplikací cukrovky (poškození ledvin, slepota). Udržení přiměřených hodnot glykemie ovšem pro mnoho diabetiků znamená aplikaci insulinu 3-4x denně, což je velmi nepohodlné. Proto farmaceutické firmy vyvíjejí jiné způsoby jeho podávání (viz např. aktualita Akademonu z 1.11.2001). Ve Spojených státech v současné době probíhá výzkum možnosti podání insulinu inhalačně - ve spreji. Výsledky jsou zatím slibné, touto metodou bylo docíleno stejných hodnot glykemie jako insulinem podávaným subkutánní injekcí. Jedinou nevýhodou zatím zůstává, že k podání touto cestou jsou nutné řádově vyšší dávky (mg místo mg), což se alespoň zpočátku projeví vyšší cenou. K objasnění případných dlouhodobých nežádoucích účinků probíhají další studie.

Digitální kino - zítra či pozítří?

27.1.2002

Rozvoj digitálního filmu dosáhl stadia, kdy přitahuje pozornost finančních kruhů. Společnost QUALCOMM, která je všeobecně známa svým standardem bezdrátové telefonie CDMA, hodlá proniknout do nových technologických oblastí. Prostřednictvím firmy Technicolor Digital Cinema, společného podniku s firmou Technicolor, QUALCOMM nabízí software pro řízení provozu digitálního kina společně s kódovacím a dekódovacím hardware využívajícím jím vyvinuté technologie komprese a kódování obrazů. Minulý měsíc měla tato technologie svou premiéru v 19 kinech v USA při uvedení filmu společnosti Warner Bros. "Ocean´s 11" a to s velmi uspokojivými výsledky.

Doba, kdy digitální film převáží nad klasickým 35 mm filmem je stále předmětem dohadů a sporů; většina odborníků však považuje tento trend za nevratný. Ve chvíli, kdy tento přechod nastane v masovém měřítku, QUALCOMM chce být mezi těmi, kteří budou formovat průmyslový standard. Jejím konečným cílem je vyvinout technologii umožňující sledování digitálního videa s vysokým rozlišením na bezdrátových zařízeních.

KŘÍŽENEC PRASETE A ŠPENÁTU

27.1.2002

Pracovníkům japonské Kinki University pod vedením Akira Iritaniho vpravili jeden z genů špenátu zvaný FAD2 do genomu prasete. Díky tomu rostou vepříci s méně tučným masem. Jde nepochybně o důležitý počin. Nechuť veřejnosti ke geneticky modifikovaným organismům (GMO) pramení kromě jiného i z toho, že GMO přinášejí zisky a úspory producentům, ale nenabízejí prakticky nic spotřebiteli. Konzumentovi vepřového je celkem jedno, jestli prase vyrostlo díky genetické modifikaci rychleji nebo zda bylo díky cílenému zásahu do dědičné informace odolné vůči prasečímu moru.

Úplný text najdete zde.

JAKOU BARVU MÁ VESMÍR?

26.1.2002

Pomocí největšího australského dalekohledu probíhá už několik let zatím nejrozsáhlejší poloautomatická přehlídka galaxií na jižní polokouli, jejímž cílem je získat mimo jiné údaje o barvách a vzdálenostech těchto hvězdných ostrovů. Právě v těchto dnech oznámil tým australských, britských a amerických astronomů, že již zpracovali údaje o 200 tisících galaxií, z nichž každá obsahuje miliardy hvězd, takže barva dané galaxie je jakýmsi průměrem barev příslušné spousty hvězd. Tak se zjistilo podle očekávání, že vůbec nejvzdálenější galaxie jsou namodralé, zatímco ty nejbližší načervenalé. To souvisí s hvězdným vývojem - mladé hvězdy svití modře, zatímco staré ponejvíce červeně. Doslova z legrace lze z těch všech barevných galaxii udělat jakýsi aritmetický průměr, který vyšel tyrkysový či jaký, ale to je jenom počítačová zábava, kombinující nesmyslně obrazy galaxií z různých období jejich vývoje. Vlivem konečné rychlosti světla totiž vidíme nejvzdálenější galaxie tak, jak vypadaly před miliardami let, kdežto ty nejbližší prakticky tak, jak vypadají nyní. "Barva vesmíru" to ovšem není ani náhodou, neboť galaxie vyplňují jen malou část objemu pozorovatelného vesmíru - daleko největší objem zabírá téměř prázdný a velmi studený prostor, jehož "barva" je pochopitelně černá.

Úplný text najdete zde.

Zkamenělé medúzy ve Wisconsinu

26.1.2002
Otisky medúz na čeřinách, které naznačují mělkovodní prostředí (foto Geology sv.30,č.2).

Na území amerického státu Wisconsin, v sedimentech ukládaných v pozdním kambriu, tedy před přibližně půlmiliardou let, se podařilo nalézt zachovalé stovky otisků medúz o průměru klobouku asi 10 cm, příslušníků primitivního živočišného kmene zvaného žahavci (Cnidaria). Medúzy přežívají dodnes a jsou všeobecně známé; význam nálezu však vyvstane v plném světle, uvědomíme-li si, že tělo medúzy je téměř zcela tvořeno vodou. Proto je průsvitné a jestliže je vyvrženo z moře na souš, není schopno si udržet přirozený tvar. To je hlavní důvod, proč se medúzy zachovávají v paleontologickém záznamu jen velmi vzácně. Pro paleontologa, který studuje život v dávno minulých geologických dobách, má však nález ještě mnoho dalších dimenzí a jednou z těch nejdůležitějších je, že nalezené medúzy představují další, doposud neznámou součást ekosystému mělkého epikontinentálního moře, které se před více než půlmiliardou let rozkládalo v oblasti dnešního vnitrozemí severoamerického kontinentu. Nález proto není pouze nějakou kuriozitou, ale jedním z kaménků tvořících doposud neúplnou mozaiku našich znalostí o životě v minulých geologických dobách.

Kryobot

25.1.2002

NASA ve spolupráci s Norským polárním ústavem a Norským vesmírným centrem testuje na Špicberkách nového robota, který zpřístupní podzemí cizích světů. Kryobot se totiž umí protavovat ledem. Zatím se podařilo dosáhnout hloubky 23 m.

Gen dyslexie lokalizován?

24.1.2002

Věda se přiblížila k identifikaci genu či genů, které předurčují dítě k tomu, že bude mít problémy s dyslexií, se čtením. Američtí lékaři tvrdí, že s dyslexií se do určité míry potýká na světě deset procent dětí. Zjistit časně, které dítě je takto ohroženo, by mohlo být významnou pomocí při léčbě těchto potíží. Dosud se výzkumy genů uplatňujících se při projevu dyslexie prováděly na poměrně malém počtu rodin. Anthony Monaco se svým týmem z Welcome Centre for Human Genetics v Oxfordu vyšetřil celkem 208 britských a amerických rodin, ve kterých bylo alespoň jedno dítě dyslektické. Rozborem potíží se čtením se podařilo odhalit na chromozonu 18 místo obsahující na třicet genů, které by měly vznik dyslexie umožňovat.

Tučňáci mají problémy

24.1.2002
pár tučňáků císařských s mládětem, foto Ian Duffy 8.4.2010, Wikimedia Commons, licence Creative Commons.

"Pletařky všech zemí spojte se!" Tak nějak bychom mohli stručně shrnout heslo kampaně za záchranu tasmánských tučňáků, jejichž hnízdní kolonii zasáhla na konci roku 2001 olejová skvrna. Ilegálně vypuštěný odpad zasáhl tisíce ptáků. Ochránci přírody tučňáky odchytili, očistili jim peří a transportovali je do bezpečí. Peří ptáků ale ztratilo své izolační schopnosti a tučňákům hrozí podchlazení. Ochránci přírody proto zveřejnili v časopise Aged Person News distribuovaném bezplatně australským seniorům prosbu o maličké svetry pro zachráněné tučňáky. Stoprocentní ovčí vlna bez příměsi umělých vláken zajistí tučňákům teplo dokud jejich peří znovu nezíská své původní vlastnosti. Přiléhavé svetříky hřejí i v případě, že se ptáci namočí. Když se o akci "svetry pro tučňáky" zmínilo vysílání BBC, dostala kampaň mezinárodní měřítko. V současné době mají ochránci přírody k dispozici více svetrů, než mohou upotřebit. Nepoužité svetry jsou proto ukládány pro případ další podobné ekologické katastrofy.

Ani v Antarktidě to nemají tučňáci jednoduché. V ledové pasti se ocitly desetitisíce mláďat tučňáků kroužkových a císařských. Tito ptáci vyvádějí mláďata na pevninských hnízdištích a potravu jim přinášejí z moře. Kolonie na Rossově ostrově, kde podle odhadů hnízdí asi 150 tisíc tučňáků, se dostaly do svízelné situace, když dva velké odlomené ledovce zablokovaly ptákům přístup k moři. Ledové masy se odlomily z Rossova pobřežního ledovce už v březnu roku 2000, ale nyní dopluly do úžiny mezi Rossovým a Franklinovým ostrovem a zatarasily tučňákům nejkratší cestu k jedinému zdroji potravy. Na cestě k volnému moři teď musí ptáci ujít zhruba o padesát kilometrů víc. Vzhledem k tomu, že se po souši pohybují rychlostí kolem dvou kilometrů za hodinu, znamená pro ně překonávání ledové bariéry celodenní pochod. Pro tučňáky je chůze velice namáhavá a při dlouhém pochodu stráví podstatnou část ryb, korýšů a sépií, které přinášejí v žaludku mláďatům. Mláďata strádají hladem a hynou. Podle odhadů novozélandských přírodovědců může na Rossově ostrově uhynout hladem asi 20 tisíc mladých tučňáků. Někteří dospělí tučňáci už tuto hnízdní kolonii opustili a hledají místo pro hnízdiště jinde. Foto Ian Duffy 8.4.2010, Wikimedia Commons, licence Creative Commons.

Numerická chyba vyvrací standardní model fyzikálních interakcí?

23.1.2002

Pracovníkům Centra pro teoretickou fyziku v Marseille se podařilo odhalit chybu při výpočtu magnetického momentu mionu, což je jedna z elementárních částic. Nově určená hodnota však není v souladu se standardním modelem (podrobněji o standardním modelu viz článek Fyzikální síly od Larse Brinka, Akademon 21.8.2001). Dr.Pavel Cejnar z Matematicko fyzikální fakulty Univerzity Karlovy dává standardnímu modelu ještě šanci: Předpovědi standardního modelu jsou dnes testovány s obrovskou přesností, i když na druhou stranu stále zůstává mnoho předpovědí, které zatím testovány vůbec nebyly. Tomu odpovídají i vysoká desetinná místa, na kterých byla chyba předchozího teoretického výpočtu magnetického momentu mionu zjištěna. V danou chvíli by bylo určitě predčasné hodnotit, zda tento výsledek bude či nebude mít pro fyziku za standardním modelem nějaké podstatnější význam. V každém případě se ale jedná o důležitý problém, který je třeba dořešit.

Průhledný beton

22.1.2002

Architektura zaznamenala v průběhu dějin mnoho stylů. Revoluce v ní však nepřicházejí často. Pokud přicházejí, je to zpravidla v důsledku zavedení nových stavebních technologií, či materiálů. Poslední takovou revolucí, která umožnila konstrukci staveb dříve nemyslitelných, bylo zavedení oceli jako stavebního materiálu a rozšíření jejího využívání v první polovině minulého století. Rozšíření využívání předpjatého železobetonu pro výstavbu mostů, hal a obdobných konstrukcí v jeho druhé polovině lze potom považovat ze její druhou fázi. Dnes se možná schyluje k architektonické revoluci daleko větších rozměrů a to v oblasti, kde by to asi ani nejodvážnější prognostik neočekával: u betonu. Tento stavební materiál je znám již od starého Říma. V průběhu doby se měnily technologie jeho výroby i jeho vlastnosti, jeho vnější vzhled, nepříliš dekorativní, však zůstával po dva tisíce let nezměněn. Toto vše se však změní, pokud bude úspěšně dokončen vývoj zahájený Billem Pricem na Universitě v Houstonu. Nejedná se o nic menšího, než o průhledný beton. Teoreticky je beton směsí hrubého plniva (např. oblázky), jemného plniva (např. písek) a pojiva (např. cement), které lepí plnivo dohromady. Lze si tedy teoreticky představit využití např. skleněných střepů různé hrubosti jako plniva a průhledného lepidla jako pojiva pro vytvoření průhledného betonu, variant je samozřejmě mnoho. Vývoj skupiny Billa Price dosáhl zatím pro stavební využití pouze průsvitného betonu, v barevné škále od našedlé po mléčnou. Problémem zůstává jeho cena, která je zhruba pětkrát větší než je cena obyčejného betonu. Pokud se, jak je Bill Price přesvědčen, podaří překonat technické překážky a vyvinout skutečně stavebně využitelný průhledný beton, dopad této inovace lze stěží přecenit. Mohla by zaznamenat i opuštění tradičního designu budov jako útvarů s řadami obdélníkových oken: osvětlení by mohlo procházet celými stěnami bez oken nebo nepravidelnými tvary v těchto stěnách. Příležitosti, které tato možnost nabízí fantazii architektů, jsou takřka bez hranic.

Identifikování předci rostlin?

21.1.2002

Charles Delwiche s kolegy z University of Maryland identifikovaly řasy skupiny Charales jako nejbližší příbuzné současných rostlin. Jejich společný, již vyhynulý předek, byl poměrně vyvinutým, strukturovaným organismem. Domnívají se tak na základě studia DNA (jak jinak) u čtyř chromozomů 40 druhů rostlin a řas.

Doc.Zbyněk Roček z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy k tomu dodává, že invaze rostlin na souš před 470 miliony let je jedním z nejvýznamnějších milníků v evoluci globálního ekosystému. Je nutné si uvědomit, že právě tyto rostliny připravily půdu (doslova, protože do té doby byla souš pouze kamenitou pustinou bez humusové vrstvy) pro to, aby na souš vystoupili první bezobratlí živočichové. Lze si teoreticky představit, jak se anatomická stavba původních vodních řas s mnoho metrů dlouhými stélkami musela změnit: na povrchu rostlinného těla se musela vytvořit odolná vrstva zamezující odparu vody, uvnitř pak vodivá pletiva pro rozvod vody a živin do terminálních nadzemních částí a podpůrná pletiva, která udržovala stálý tvar rostlin. Samozřejmě, že se musel vyvinout i primitivní kořenový systém, který ukotvoval rostlinu k podkladu. Zatímco tyto nezbytné změny lze s jistotou předpokládat, mnohem menší jistota panuje v názoru, jaká konkrétní skupina řas byla předkem prvních suchozemských rostlin. Skupina Charlese Delwiche se snaží na základě analýzy molekulárních údajů dokázat, že dnešní suchozemské rostliny jsou fylogeneticky příbuzné s řasami skupin Charales a Coleochaetales a domnívají se tudíž, že měly společného předka.

21.SVĚTOVÝ KONGRES ČESKOSLOVENSKÉ SPOLEČNOSTI PRO VĚDU A UMĚNÍ

21.1.2002

Československá společnost pro vědu a umění je mezinárodní neziskovou organizací, zaobírající se poznáváním, svobodnou výměnou myšlenek a pěstováním kontaktů mezi lidmi. Sdružuje učence, vědce, umělce, spisovatele, studenty, právníky, obchodníky i jiné osoby z celého světa s profesním, rodinným či jiným zájmem o Českou republiku a Slovensko, jejich historii, obyvatelstvo a intelektuální přínos. Založena byla v roce 1958 a v Českých zemích a na slovensku začíná působit teprve v posledních letech. Miloslav Rechcígl je prezidentem společnosti.

Úplný text najdete zde.

Vybuchující čipy: konec krádežím mobilních telefonů?

20.1.2002
Explodujcí čip. Foto Frederic V. Mikulec, UCSD

Pracovníci Kalifornské university v San Diegu vyvinuli metodu, kterou je možno přivést pomocí elektrického signálu k výbuchu křemíkový čip. Jejich technologie vyžívá malého množství dusičnanu gadolinitého adsorbovaného na porézní křemíkovou membránu. Tato pozoruhodná inovace může být použita ke zničení elektronických zařízení v přístrojích které byly ukradeny nebo se jinou cestou dostaly do nepovolaných rukou anebo ke konstrukci přenosných polních analytických zařízení, která vyžadují spálení vzorku před analýzou (např. stanovení těžkých kovů atomovou absorpční spektrometrii).

Příkladem situace, kdy se využití této technologie může ukázat vysoce užitečným je americké špionážní letadlo, které bylo loni zajato Čínou. Mnohem častěji se však nabízí její využití při ukradení mobilního telefonu : vlastník může okamžitě po zjištění krádeže vydat pokyn bezdrátovému hlídači, který obratem vyšle signál, který vyvolá malou explozi čipu mobilu a učiní tím zařízení nepoužitelným. Otázkou zůstává, bude-li popsané zařízení dostatečně stabilní i při běžném dlouhodobém užívání, abychom se nedočkali nemilého překvapení, ponecháme-li mobilní telefon v přehřáté kabině automobilu...

PŘÍŠTÍ SPOLEČNOST PETERA DRUCKERA

20.1.2002

V listopadu minulého roku přinesl prestižní The Economist vyžádaný příspěvek Petera Druckera "The Next Society"(Příští společnost) s podtitulkem "Survey of the near future " - Přehled nejbližší budoucnosti. Osobnost Petera Druckera, guru světového managementu a kritického glosátora všech významných ekonomických a společenských trendů posledního půl století, jistě netřeba představovat. Jeho prognózy nejbližší i vzdálenější budoucnosti západní společnosti, shrnuté v uvedeném příspěvku, se jeví natolik zajímavé, a zároveň našimi medii opomíjené, že se redakce AKADEMON rozhodla přinést svým čtenářům překlad první a poslední části, které představují reprezentativní souhrn celého příspěvku.

Úplný text najdete zde.

Další naděje pro slepce

18.1.2002

Aktualita Akademonu z 2.1.2002 informuje o vývoji oční protézy, jež umožní alespoň částečné vidění. Jinou možnost než popsaná kombinace videokamery před okem a čipu v oku představuje světlocitlivý čip implantovaný do oka přímo. Zařízení, vyvinuté původně pro kosmický výzkum, se připravuje složitou technologií zvanou epitaxe za přesně definovaných podmínek. Sestává z desítek tisíc fotodetektorů, každý o průměru 5 mikrometrů, tvořených tenkým filmem titaničitanu zirkoničito-olovnatého dopovaného lanthanem.. Materiál vykazuje tzv.foto-ferroelektrický jev, což znamená, že v něm vzniká elektrický proud při absorpci světla.

Tým z Tokijské univerzity, vedený profesorem Makato Asašimou, uspěl při pěstování nové oční bulvy z embryonálních buněk, zatím u žab.

"Čtení myšlenek" ve vědeckých laboratořích realitou?

16.1.2002

Zvykli jsme si na to, že zásluhou pokroků nukleární magnetické rezonance poslední doby je možné nahlížet do lidského mozku a zjišťovat ve kterých oblastech se co děje při našich rozmanitých aktivitách. Patrick Suppes ze Stanfordské univerzity v Kalifornii tvrdí, že snímané mozkové vlny by mohly v budoucnu přímo vypovídat, co si člověk myslí. Zaznamenával mozkové vlny pěti dobrovolníkű, kteří četli stovku vět. Četli je opakovaně při 24 sezeních a dr.Suppes ze záznamű sestavil pro každou větu typický obrazec. Ukázalo se, že z křivek mozkových vln pak dokázal u jedné z pokusných osob určit 92 % vět. I v nejhorším případě - kdy určil z vln jen pět procent vět, to bylo úspěšnější než kdy se pouze hádalo jaká věta byla právě čtena.

Nová metoda léčení ran

15.1.2002

Již od dob Ambrosia Parre se věnuje velká péče ošetřování ran, především jejich čistotě a boji s infekcí. Klasickým způsobem ošetřování ran je převazování suchým obvazem, někdy s aplikací masti pod obvaz. Představa, že na léčení ran se již nedá mnoho změnit, a že tento klasický způsob je nejlepším, byla překonána moderním výzkumem. Nová metoda tzv. vlhkého hojení spočívá v udržování rány ve vlhkém prostředí, které je pro odkryté poraněné tkáně mnohem přirozenější. Požadavky na funkci krytu rány a prostředí jím vytvářené jsou různé podle fáze hojení rány. Postup hojení je ovšem stejný, ať se jedná o popáleninu, bércový vřed či proleženinu. Nejdříve je rána vyplněna gelem, který absorbuje nečistoty a sekret z rány, a do své struktury pojme a "uzavře" i bakterie. Zároveň zabraňuje vysychání rány - vytvoření krusty u běžně ošetřené rány výrazně zpomaluje hojení. V další fázi hojení dochází k vývoji tzv. "granulací"- nové tkáně, která vyplní vzniklý defekt. Zde již není potřeba čištění, rána se proto překrývá gelem udržujícím vlhkost. Přes průhlednou fólii vidíme stav rány, převazy se tedy provádějí přesně tak často, jak je třeba, bez zbytečného odhalování rány, při kterém hrozí poškození křehké granulační tkáně a zvyšuje se riziko infekce. Typ obvazu se tedy liší podle fáze hojení rány, které je přesně přizpůsoben. Čištění rány je rychlejší, méně dochází k zanesení infekce. Velkou výhodu mají tyto obvazové materiály především u popálenin, kde zabránění úniku tekutin z velkých ranných ploch bývá problémem. U bércových vředů výrazně napomáhají rychlé reepitelizaci, která je v terénu špatně prokrvené tkáně vředu obtížná. V budoucnu je očekáván výrazný přechod k metodě vlhkého hojení, především u ran komplikovaných. Na malou oděrku si pravděpodobně i v budoucnu dáme klasickou náplast. U nás kompletní systémy těchto obvazů vyrábí firma Hartmann-Rico.

Pomalé světlo

14.1.2002

Rychlost světla ve vakuu je jednou z fundamentálních konstant současného modelu vesmíru, avšak v různých látkách se světlo pohybuje odlišnými rychlostmi, někdy dokonce pomaleji, než jiné záření. Např. pokud je v některé látce světlo pomalejší než elektrony, pozorujeme známé Čerenkovovo záření. Závisí-li index lomu sloučeniny velmi silně na vlnové délce, můžeme procházející světlo výrazně zpomalit, dokonce i zastavit. V polovině loňského roku provedli pracovníci Harvardské univerzity první pokusy se zabržděným světlem, a to v parách. rubidia. Vývoj se ovšem nezastavil a vědci z Massachusetts Institute of Technology a Air Force Research Laboratory, rovněž v Massachusetts, zastavili světlo v pevné látce, konkrétně křemičitanu yttritém dopovaném praseodymem.

Experimenty tohoto typu mají velký význam pro vývoj nových typů pamětí a zatím jen tušené možnosti kvantové komunikace. Jak ale vlastně vypadá světlo, když stojí? Tvoří uspořádanou strukturu spinů, což jsou drobné magnetické momenty atomů.

Nová nova

11.1.2002

V souhvězdí Jednorožce můžeme pozorovat nový jasný objekt, nejspíš novu. Jeho jasnost umožňuje i pozorování pouhým okem.

Další planeta mimo Sluneční soustavu

11.1.2002

Na zasedání Americké astronomické společnosti byl oznámen objev další planety mimo naši Sluneční soustavu. Oběhne za 1,5 roku hvězdu iota v souhvězdí Draka, vzdálenou 100 světelných let, a je to skutečný pořízek mezi planetami - je téměř 9 x hmotnější než Jupiter. Zajímavé je, že na rozdíl od dosud známých planet, které obíhají okolo mladých, Slunci podobných hvězd, je nová planeta oběžnicí velmi staré hvězdy, která již spálila svůj vodík a její průměr dosahuje 13 průměrů slunečních.

I když hvězda sama je viditelná pouhým okem, novou planetu nespatříme ani největšími dalekohledy. Byla objevena na základě spektrálních měření za využití Dopplerova jevu.

Nová cesta podávání léků

10.1.2002

Problém, jak dostat do lidského těla látku, která mu má pomoci v boji s onemocněním - lék, je starý jak lidstvo samo. Per orální podávání pilulek či sirupů, stejně jako potírání zevními mastmi, jsou známy již od starověku. V období rozvoje moderní medicíny se začalo užívat rovněž intramuskulární nebo intravenózní podávání léku pomocí injekcí. Všechny tyto metody mají přitom známé nevýhody a rizika. Další známou metodou je inhalace - ta však vyžaduje dobrou spolupráci pacienta a přesný nácvik aplikace, není proto vhodná pro všechny nemocné. Nevýhodou perorálního podávání léků je jednak jejich působení na trávící trakt, způsobující často nevolnost, jednak jejich degradace chemickými procesy probíhajícími v žaludku, střevech a játrech, která značně snižuje jejich účinnost. Podávání prostřednictvím injekcí představuje invazivní metodu, kterou řada pacientů špatně snáší. Řada firem v USA, např. Alza (Mountain View, Kalifornie) Thera Tech / Watson Pharmaceuticals (Corona, Kalifornie) nebo Noven Technology (Miami, Florida) vyvíjí v současné době nový způsob podávání léků transdermálně, tedy přes kůži. Tato metoda spočívá v nalepení "náplasti" na skryté místo pokožky. Spodní strana této náplasti je pokryta gelem obsahujícím účinnou látku s dalšími substancemi usnadňujícími její vstřebávání. Využití tohoto způsobu podávání léků slibuje vyloučení všech nežádoucích efektů spojených s perorálním podáváním při zachování neinvazivosti postupu. Významná je též přesná kontrola podané dávky a možnost kontinuálního podávání, které má význam především v hormonální terapii (zabrání se nežádoucím výkyvům). Hlavním problémem této metody zůstává mechanismus usnadnění průchodu aktivní látky kůží. Z principu své funkce je lidská kůže velmi rezistentní vůči vnějším agens - je pokryta speciální vrstvou (stratum corneum), jejímž hlavním cílem je učinit kůži neprůchodnou chemickým látkám přicházejícím zvnějšku. Výše uvedené firmy testují řadu mechanismů (založených na chemické nebo i elektroforézní cestě), které změní lokální vlastnosti kůže tak, aby podávaný lék mohl proniknout do organizmu, aniž by přitom došlo k ireverzibilnímu poškození kůže v daném místě. Výsledky vývoje jsou natolik slibné, že časopis The Economist předpovídá, že prodeje léků podávaných transdermálně dosáhnou v USA v nejbližší době nejméně dvě miliardy dolarů ročně (z celkového objemu 7,1 miliard USD objemů prodejů všech léků). U nás se v současné době touto formou podává především estradiol v rámci hormonální substituční léčby žen v menopauze. Náplast je třeba vyměnit po 4 dnech až týdnu. Tato léčba existuje také v "tabletkové" formě, zapomene-li však žena vzít tabletu, mohou se dostavit menopauzální obtíže nebo dokonce krvácení. Toto s podáváním estrogenů ve formě náplasti rozhodně nehrozí. Další výhodou je, že hormony prošlé kůží se dostávají do krevního oběhu bez průchodu játry. Nedochází tak ke zbytečnému vyčerpávání jater odbouráváním cizorodých či nadbytečných hormonů - výsledkem pro pacienta je, že nemusí docházet na časté kontroly jaterních testů. Zdá se, že transdermální podávání léků má více výhod než nevýhod a bude pacienty oblíbeno.

Další možnou slibnou formou podávání léků kůží jsou intradermální (podkožní) implantáty.

Bakterie likvidují PCB

9.1.2002
Jeden z polychlorovaných bifenylů. Kroužek označuje jednu z ortho poloh v molekule.

V usazeninách na dně baltimorského přístavu žijí bakterie schopné likvidovat polychlorované bifenyly (PCB). Oproti dosud známým mikroorganismům, jež rovněž anaerobně dechlorují uhlovodíky, je tento kmen jako jediný odstraňuje atom chloru z ortho polohy, takže je schopen kompletně degradovat celou molekulu.

Polychlorované bifenyly jsou ve vodě nerozpustné, velmi stabilní a dosti jedovaté sloučeniny, avšak s dlouhodobým účinkem. Právě díky své chemické stabilitě a vhodným fyzikálním vlastnostem se dříve ve velkém vyráběly a prostřední je jimi zamořeno. Zatím nejúčinnější metodou jejich likvidace je spalování a uvažuje se i o využití geneticky modifikovaných rostlin.

Kdy vulkány nejvíc bouří?

8.1.2002

Kdy naše planeta nejčastěji soptí? Vědci z Cambridgeské univerzity jsou přesvědčeni, že od prosince do března. Tým prošetřil na 3 000 výbuchů sopek v průběhu uplynulých 300 let a vyšlo mu, že v údobí od prosince do března sopky soptí o 18 % víc než je roční průměr. Proč podléhá vulkanismus vlivu ročních období? Na prosincovém zasedání Americké geofyzikální unie v San Francisku výzkumníci tvrdili, že viníkem je proměna výše hladiny světového oceánu. V době, kdy je na severní polokouli zima, zvětšují se na pólech masy ledu, hladina oceánů se snižuje o centimetr, a to ovlivní tlak na zemskou kůru. A sopky jsou podníceny k vyšší aktivitě...

Nová ruská zbraň

7.1.2002

Rusko, přes veškeré problémy, se kterými se potýká, stále disponuje značným vědeckých, technologickým i vojenským potenciálem, takže občas zkonstruuje zbraň, která zaskočí i NATO. V tomto případě jde o střelu zvanou Granit, označenou SS-N-19. I když jde o jedno z nejpřísněji střežených tajemství Ruska, přece jen na základě zlomkových publikovaných údajů lze poodhalit tajemství střely. Z hlediska nasazení jde o torpédo, odpalované nejdříve jako raketa, letící těsně nad mořskou hladinou nadzvukovou rychlostí (nedá se tedy zjistit radarem) směrem k cíli do vzdálenosti několika desítek kilometrů (za minutu uletí kolem dvaceti km); těsně před cílem se ponoří pod vodu a pokračuje rychlostí (odhadem) 70 uzlů (je to dvojnásobek rychlosti v současnosti používaných torpéd, za 10 sekund propluje 350 m). Je samonaváděcí s automatizovaným manévrovacím řízením, bojovou hlavici tvoří běžná kumulativní nálož rovná ekvivalentu 2 t TNT. Účinek je dvoufázový, nejdříve dojde k proražení lodního trupu, aby pak velmi žhavé plyny expandovaly v jejím nitru.

KLONOVÁNÍ - VZLETY A PÁDY

6.1.2002

Naklonovaná ovce Dolly má artritidu. Jde o významnou informaci nebo ne? Klonovaná prasata mohou pomoci při léčbě lidí.

Úplný text najdete zde.

Bakteriofágem proti infekci

6.1.2002

Pracovníci Rockefellerovy Univerzity v New Yorku identifikovali enzym z bakteriofága, jež je schopen vytvořit otvor v membráně bakterie, což může vést k jejímu uhynutí. Bakteriofágy jsou buněční parazité bakterií, obdoba virů u vyšších živočichů, a aby pronikly dovnitř buňky, musí být schopni proniknout její membránou. Jak ukazují poslední výzkumy u virů, nejde o žádný rafinovaný postup, ale o akci mimořádně silného beranidla z jedné molekuly. Velkou výhodou je, že objevený enzym je možné podávat v podobě nosních kapek.

Nejde sice o první užití bakteriofágů při léčbě chorob (vice viz článek Léčba infekce infekcí, prof.Vratislav Schreiber, Akademon 5.1.2001) a testy zatím probíhají pouze na myších, nicméně naděje na praktické využití tohoto enzymu v humánní medicíně je značná.

Excitace elektronů při adsorpci

4.1.2002

Dosud jsme měli za to, že energie, která se uvolní při adsorpci částic na povrchu kovu se rozptýlí v podobě tepelných kmitů. Nicméně tým amerických a německých vědců pozoroval excitaci elektronů (přechod na vyšší energetické hladiny) při adsorpci plynů na polykrystalické stříbro. Tím vyvstává možnost konstrukce citlivých detektorů plynů na zcela novém principu.

Očkování proti AIDS

3.1.2002
Viriony (virové částice) HIV. Jejich průměr činí přibližně 100 nm.  Snímek pořízen transmisním elektronovým mikroskopem, obr.Centers for Disease Control and Prevention/A. Harrison; Dr. P. Feorino, svolení PD-USGov-HHS-CDC.

Farmaceutická společnost Merck a přední americké vládou financované pracoviště pro výzkum AIDS - National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) spolu uzavřely dohodu o testování nadějných očkovacích látek proti AIDS na lidech. V Číně by již testy obdobné vakcíny vyvinuté Čínskou akademii preventivního lékařství a Univerzitou v Řezně měly probíhat. Vláda této lidnaté země věnuje totiž AIDS mimořádnou pozornost, protože dle údajů WHO ji v nejbližší době čeká epidemie této choroby nevídaných rozměrů.

Dr.Milan Reiniš z Wadsworth Center of the New York State Department of Health dodává, že virus HIV se pořád mění, proto asi nebude fungovat vakcína založená na protilátkách (molekuly glykoproteinů) nebo jenom na nich, těm virus v podstatě vždy unikne. Slibnější jsou vakcíny založené na tzv. T buněčné odpovědi, kdy virus ničí celý cytotoxický lymfocyt (druh bílé krvinky) a nikoliv pouze jediná molekula. Z tohoto hlediska má velký význam studium jak lidí, kteří se nakazí, ale kontrolují infekci tak, že neonemocní, tak třeba prostitutek z Nairobi, které s infekcí přijdou do styku každou chvíli, ale nikdy se nenakazí.

Implantát rohovky - nová naděje pro slepce?

2.1.2002
Řez okem s implantovaným čipem: 1 - čočka, 2 - oční nerv, 3 - sítnice, 4 - čip

Kochleární implantáty využívající napojení elektronického senzoru na původní nervová zakončení v uchu se využívají pro kompenzaci hluchoty již řadu let. Společnost Second Sight z Valencie v Kalifornii přichází nyní s obdobným zařízením i pro kompenzaci slepoty, vzniklé dysfunkcí tyčinek a čípků, které tvoří vrchní vrstvu lidské sítnice. (Tato dysfunkce je dominantní příčinou slepoty v západní civilizaci). Zařízení, které je stále ve stadiu vývojového prototypu, se vyvíjí ve spolupráci s Universitou v Jižní Kalifornii, Harvardskou Univerzitou a Massachusetským Technologickým Institutem. Oční protéza sestává z miniaturní videokamery (velikost pouze několika čtverečních centimetrů), kterou je možno instalovat místo skel obyčejných brýlí. Obraz zachycený a digitalizovaný touto kamerou se prostřednictvím radiových vln přenáší do čipu implantovaného uvnitř nevidoucího oka. Tento čip má na své spodní straně, přiléhající ke gangliovým buňkám, které tvoří spodní vrstvu sítnice, pásku s mřížkou asi sta malých elektrod. Impulsy těchto elektrod excitují gangliové buňky stejným způsobem, jaké to u normálního oka činí tyčinky a čípky.

Největším problémem zatím zůstává naše neznalost principu, kterým jsou optické vjemy v normálním oku kódovány do sekvence impulsů proudcích posléze optickým nervem do mozku. Právě na tuto oblast se soustřeďuje další vývoj. I když ohromující výsledky nelze patrně očekávat příliš rychle, přináší tato technologie naději obnovení zraku i pro slepce, kteří žili zcela bez zraku i po desítky let. Jinou možnost představuje implantace speciální světlocitlivé keramické destičky přímo do oka, avšak tato technologie zatím nepřekročila rámec výzkumu.

Diskuse/Aktualizace