Josef Dadok: Sto let od narození muže, který změnil magnetickou rezonanci

Dne 28. února si připomínáme 100 let od narození Josefa Dadoka – průkopníka nukleární magnetické rezonance (NMR), absolventa brněnské techniky a osobnosti, která zásadně ovlivnila podobu moderní NMR spektroskopie.

CEITEC: Josef Dadok: Sto let od narození muže, který změnil magnetickou rezonanci.

NMR dnes hraje významnou roli při výzkumu biomolekul, vývoji léčiv, nových materiálů i jako diagnostická metoda v medicíně. V 50. a 60. letech stál Josef Dadok v Brně u vývoje prvních NMR spektrometrů s vysokým rozlišením. Díky jeho práci se TESLA Brno stala třetím výrobcem průmyslových NMR spektrometrů na světě a jeho technická řešení stabilizace magnetického pole otevřela cestu k vyššímu rozlišení a přesnosti měření.

Po roce 1968 pokračoval ve vědecké kariéře na Carnegie Mellon University v USA, kde se podílel na vývoji supravodivých magnetů a návrhu prvního prakticky použitelného NMR spektrometru operujícího s magnetickým polem 14.1 T (pro představu, magnetické pole země se pohybuje na úrovni přibližně milionkrát nižšího pole). Jeho korelační metoda rychlého skenování se stala významným příspěvkem k rozvoji moderní NMR.

Mezinárodní pracoviště v Brně

Jméno profesora Dadoka dnes nese Národní NMR centrum Josefa Dadoka na CEITEC Masarykovy univerzity. Název „národní“ je v tomto případě spíše skromností – centrum má výrazný mezinárodní dosah a je součástí evropské výzkumné infrastruktury Instruct-ERIC a české infrastruktury CIISB. Jeho služby využívají výzkumníci z celé Evropy i mimo ni, včetně Austrálie, Izraele, Turecka, Švýcarska, USA či Mexika. Do Brna přijíždějí nejen kvůli špičkovému vybavení, ale především kvůli know-how, které umožňuje realizovat experimenty, jež nejsou jinde běžně dostupné.

„Já jsem s NMR začínal v roce 1984 na pracovišti, které Josef Dadok založil. I když byl tehdy dávno pryč, stále se na něj vzpomínalo jako na osobnost, která udala směr,“ říká Radovan Fiala, bývalý dlouholetý vedoucí centra. S Josefem Dadokem se osobně setkával po roce 1990 – například při inauguraci laboratoře v roce 2013. V roce 2021 se Dadok ve svých 95 letech dokonce naučil prezentovat přes MS Teams, aby se mohl on-line připojit ke konferenci pořádané k jeho jubileu.

Centrum dnes pracuje s komerčními přístroji, jeho hlavní misí je však metodický rozvoj a školení studentů a poskytování otevřeného přístupu pro akademické i komerční uživatele k NMR měřením. Mezi významné přínosy patří metoda WATERGATE vyvinutá Vladimírem Sklenářem – dnes celosvětově nejrozšířenější přístup pro měření NMR spekter biomolekul ve vodě, tedy v jejich přirozeném prostředí. Na CEITEC MUNI se dále rozvíjí unikátní techniky, které pomáhají vylepšovat výsledky měření či poskytovat nové informace o zkoumaných molekulách.

CEITEC: Josef Dadok: Sto let od narození muže, který změnil magnetickou rezonanci: Pavel Kadeřávek, vedoucí Národního NMR centra Josefa Dadoka.

Od základního výzkumu k pěně na pivu

NMR spektroskopie je klíčová pro pochopení struktury a dynamiky biomolekul. Zároveň ale přináší i překvapivě konkrétní aplikace. Jednou z nich byl například výzkum teplotní stability proteinu LTP1 z ječmene – proteinu, který je nezbytný pro to, aby pivo správně pěnilo.

I takové příklady ukazují, že špičková přístrojová věda může mít přímý dopad na každodenní život.

CEITEC: Josef Dadok: Sto let od narození muže, který změnil magnetickou rezonanci: Národní NMR centrum Josefa Dadoka.

Pohled do budoucnosti

Odkaz Josefa Dadoka dnes dále rozvíjí i CEITEC VUT. Výzkumný tým vedený Petrem Neugebauerem vyvinul a zkonstruoval nový spektrometr FRASCAN II. umožňující kombinované měření elektronové spinové rezonance a nukleární magnetické rezonance pomocí extrémně rychlého skenování (tzv. fast-sweep technika, na jejímž vývoji pracoval kdysi i Josef Dadok). Tento spektrometr vytváří magnetické pole desetkrát silnější, než jaké se používá v průmyslových magnetech na třídění šrotu. Tento obrovský výkon umožňuje studovat mikroskopické interakce, které jsou nezbytné pro pochopení složitých biologických a chemických procesů.

„Na Dadokovu průkopnickou práci navazujeme metodicky – kombinované skenování by mělo umožnit vědcům lépe porozumět struktuře bílkovin a potenciálně navrhnout léky, které bojují proti nemocem na molekulární úrovni,“ vysvětluje Petr Neugebauer. Nový přístroj je dnes umístěn v prostorách Národního NMR centra Josefa Dadoka na CEITEC MU a rozšířil tak spektrum pokročilých metod dostupných uživatelům.

Sto let od narození Josefa Dadoka tak není jen historickou připomínkou. Je potvrzením, že brněnská tradice v oblasti magnetické rezonance zůstává živá – a že Národní NMR centrum Josefa Dadoka na CEITEC je jejím přirozeným pokračovatelem.

CEITEC: Josef Dadok: Sto let od narození muže, který změnil magnetickou rezonanci: Národní NMR centrum Josefa Dadoka.