Od začátku letošního roku běží ve CEITEC VUT projekt vývoje elektronového mikroskopu na bázi světla LightEM. Hlavní řešitelkou je Andrea Konečná z CEITEC VUT a&nbsp;Fakulty strojního inženýrství VUT, které se podařilo získat pro tento projekt podporu v rámci prestižního programu ERC CZ. Během pěti let by chtěl výzkumný tým pod vedením Konečné vyvinout a otestovat elektronový mikroskop na bázi světla. Ten by vědcům umožnil adaptivně modulovat elektronový svazek během experimentu nebo zobrazovat děje v čase. Tedy úkony, které pomocí běžného elektronového mikroskopu nejsou možné.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_4_2062655721.jpeg" alt="CEITEC VUT/Václav Koníček: Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant: Skupina Andrey Konečné" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_4_2062655721.jpeg 235w," sizes="100vw" width="1600" height="1067">Vylepšit stávající elektronové mikroskopy se bude v následujících pěti letech pokoušet výzkumný tým okolo Andrey Konečné. Její&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.vut.cz/vav/projekty/detail/37085">projekt Light-Based Electron Microscope</a>&nbsp;(zkráceně LightEM, tedy elektronový mikroskop na bázi světla) se bude zabývat interakcí elektronů a světla a mohl by do budoucna vyřešit některé z problémů a omezení klasické elektronové mikroskopie. “Snažíme se vylepšit elektronový svazek. To, co chceme udělat, je do mikroskopu v uvozovkách střelit intenzivním laserovým paprskem a elektrony ovlivnit pomocí světla. Když to řeknu úplně zjednodušeně, tak se pomocí světla budeme snažit dělat takové laditelné brýle pro elektronový mikroskop a měnit způsob, jakým se standardně dělá optika v elektronovém mikroskopu,” přibližila Konečná.To by podle ní mělo přinést lepší rozlišení, nové zobrazovací techniky i možnost zkoumat dynamické procesy. “Díky světlu by rozlišení mělo být ještě lepší. Navíc bychom mohli zobrazovat i nějaké citlivé vzorky, u kterých je to běžně problematické. A taky bychom mohli zobrazovat děje v čase. Pomocí světla stimulovat vzorek, například ho zahřát, a následně se dynamicky dívat, co se tam děje,” vyjmenovala Andrea Konečná.<h3>Mikroskop nabídne lepší rozlišení i nové zobrazovací techniky</h3>Konečná upozorňuje na to, že standardní elektronové mikroskopy využívají pro zobrazování a fokusování elektronů na vzorek magnetické čočky, které mají vady omezující rozlišení mikroskopu. Nejlepší elektronové mikroskopy na světě kvůli tomu mají mnoho čoček, podobně jako v profesionálních fotografických objektivech, aby vady kompenzovaly a mohly tak dosáhnout atomárního rozlišení. To by elektronový mikroskop na bázi světla mohl pomoci změnit. “Rádi bychom ukázali, že takové sestavy čoček, jejichž výroba, seřizování i provoz jsou velmi drahé a náročné, by se daly nahradit speciálně modulovaným laserovým svazkem. Oproti běžným čočkám lze navíc laserový svazek použít nejen pro zmenšování, zvětšování nebo kompenzaci vad, ale nabízí nám velkou svobodu a možnost vytváření nových “exotických” typů elektronových svazků. Elektrony nemusíme fokusovat jenom do bodu. Můžeme vytvořit svazek třeba ve tvaru “donutu”. Kromě toho by mělo být možné svazky rychle a adaptivně modulovat,” řekla Konečná. Podle ní by se takto modifikovaný mikroskop dal využít v řadě oblastí. “Díky možnosti světelné modulace elektronového svazku během experimentu bychom mohli zvládnout efektivněji zobrazovat citlivé vzorky, což je klíčové třeba pro biology. Nebo bychom mohli rychleji detekovat defekty v materiálech a polovodičových součástkách,” dodala.Jedná se o značně unikátní výzkum, který svým rozsahem zatím nemá u nás, ani v zahraničí obdoby. Podle Andrey Konečné bylo zatím publikováno pouze pár prací, které se tematiky týkají. “V době, kdy jsem psala grant, tak bylo publikováno pár teoretických i experimentálních prací, které prokazují samotný koncept, že lze elektrony pomocí laserového svazku fokusovat nebo jinak modulovat. Ale nedotáhly to tak daleko, jako bychom chtěli my. Tedy vytvořit prototyp mikroskopu, kde část standardní elektronové optiky nahradíme laserovým paprskem,” řekla.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_3_1ec4c49bf5.jpeg" alt="CEITEC VUT/Václav Koníček: Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant: Výzkum Andrey Konečné" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_3_1ec4c49bf5.jpeg 235w," sizes="100vw" width="1600" height="1067"><h3>Jedinečný výzkum podpořilo i ministerstvo</h3>Že se jedná o projekt s velkým potenciálem, potvrzuje i fakt, že Andrea Konečná získala grant&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.tc.cz/cs/napsali-o-nas/152/erc-cz-%E2%80%93-prelomovy-program-slavi...">ERC CZ</a>&nbsp;od Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ČR. Cílem tohoto programu je podpořit vědce, kteří žádali o&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://erc.europa.eu/apply-grant/starting-grant">evropský ERC grant</a>&nbsp;a uspěli, ale nezbyl na ně dostatek finančních prostředků. “V rámci evropského ERC grantu je obrovská konkurence. Já jsem tento projekt podávala dokonce dvakrát a dvakrát jsem postoupila do druhého kola, kde jsem ho prezentovala a mluvila s komisí. Pokaždé jsem získala hodnocení A, ale bohužel to zůstalo bez financí. Ministerstvo školství se dívá na tato evropská hodnocení a můj projekt nakonec podpořilo. Když to řeknu upřímně, tak jde především o prestiž, protože jinak jsou podmínky stejné. Projekt je stále na pět let. A ministerstvo ho podpořilo v plné výši, takže dostaneme stejnou finanční částku, jakou bychom dostali od Evropské unie,” podotkla Konečná.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_2_3114b2e414.jpeg" alt="CEITEC VUT/Václav Koníček: Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant: Výzkum Andrey Konečné" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_2_3114b2e414.jpeg 235w," sizes="100vw" width="1600" height="1067"><h3>Dva prestižní granty a mateřská k tomu</h3>Před několika lety získala Andrea Konečná také&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.zvut.cz/edit/lide/lide-f38102/vut-ma-svoji-junior-star-mlada-vedkyne-zacina-budovat-vlastni-tym-d233576">prestižní grant JUNIOR STAR</a>&nbsp;od Grantové agentury ČR na podporu výjimečných mladých výzkumníků. Momentálně je tak hlavní řešitelkou ve dvou významných projektech, což navíc musí od loňského roku kloubit s mateřskou rolí. “Možná je ještě brzo, abych to hodnotila, protože dcera je zatím malá a byla jsem s ní nějakou dobu na mateřské dovolené. Ale upřímně to náročné je. Zároveň tím, že nemáme pevnou pracovní dobu, tak to je určitě jednodušší než v jiných povoláních. Navíc JUNIOR STAR běží už čtvrtým rokem a za tu dobu se zapracovalo několik výborných doktorandů a magisterských studentů, takže řada menších projektů zvládla běžet během mateřské i beze mě. A mám radost, že několik z těchto kolegů se teď zapojí i do ERC CZ grantu,” uzavřela Andrea Konečná.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_1_8369f441d5.jpeg" alt="CEITEC VUT/Václav Koníček: Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant: Andrea Konečná" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_VUT_Vaclav_Konicek_Mikroskop_budoucnosti_Spojeni_svetla_a_elektronu_ziskalo_prestizni_grant_1_8369f441d5.jpeg 235w," sizes="100vw" width="1600" height="1067"><h3>Velký úspěch pro CEITEC Vysokého učení technického v Brně</h3>„Velmi si vážím úspěchu Andrey Konečné, které se podařilo prosadit v náročné konkurenční soutěži. Jde o výsledek dlouhodobé kvalitní vědecké práce i velkého osobního nasazení. Zároveň mne těší, že na VUT systematicky vytváříme podmínky pro podporu excelentního výzkumu. Jedním z klíčových nástrojů je&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.vut.cz/vav/excelence">Fond na podporu excelence výzkumu</a>, jehož prostřednictvím motivujeme a podporujeme výzkumníky při přípravě žádostí o prestižní granty, jako jsou ERC, EXPRO, JUNIOR STAR nebo MSCA. Právě takové projekty posouvají hranice poznání a posilují mezinárodní postavení naší univerzity,“ uvedl&nbsp;Martin Weiter, prorektor VUT pro výzkum a transfer znalostí.

Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant 

Dnešním hostem podcastu CHEmic je jeho dosavadní autorka Veronika Sedláčková – novinářka, moderátorka a odcházející tisková mluvčí ÚOCHB.&nbsp;Jak se jí po téměř třiceti letech v médiích přecházelo do světa vědecké komunikace? A co by vzkázala lidem, kteří chtějí o vědě mluvit a psát? Odpovědi na to zazní v epizodě, která uzavírá dosavadní sérii podcastu CHEmic.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/UOCHB_Tomas_Bellon_Podcast_CH_Emic_76_Je_dulezite_nebat_se_ptat_rika_Veronika_Sedlackova_492ca19eb1.jpg" alt="ÚOCHB/Tomáš Belloň: Podcast CHEmic #76 – Je důležité nebát se ptát, říká Veronika Sedláčková" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_UOCHB_Tomas_Bellon_Podcast_CH_Emic_76_Je_dulezite_nebat_se_ptat_rika_Veronika_Sedlackova_492ca19eb1.jpg 208w," sizes="100vw" width="1500" height="1125"><blockquote>Podcast CHEmic představuje vědce a vědkyně z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, jejich život v labech i mimo ně.</blockquote><blockquote>CHEmic najdete v podcastových aplikacích:</blockquote><blockquote><ul><li><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://open.spotify.com/show/0ELIQTRkC3TFrVYnZgztsy?si=b4407e1f54824315&amp;nd=1">Spotify</a></li><li><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://podcasts.apple.com/cz/podcast/podcast-chemic-1-riskovat-se-vyplat%C3%AD-ne%C3%BAsp%C4%9Bchu-se-nesm%C3%ADme/id1683797089?i=1000611870620">Apple Podcasts</a></li><li><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://podcasts.google.com/feed/aHR0cHM6Ly9hbmNob3IuZm0vcy9kZmFhNjA4OC9wb2RjYXN0L3Jzcw">Podcasty Google</a></li></ul></blockquote><blockquote>a na našem <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.youtube.com/playlist?list=PLFJNDHHAxyMszoY-Hm4BGJ6nN7zNLZXO-">YouTube kanálu</a>.</blockquote>

Podcast CHEmic #76 – Je důležité nebát se ptát, říká Veronika Sedláčková

&nbsp;„Pokud viru vezmeme ‚nejlepší mutace‘, můžeme ho oslabit,“ říká biochemik Jiří Zahradník, který vede virologickou laboratoř v <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://lcms.cz/companies/309">BIOCEVu</a>. Zkušenosti z prestižního Weizmannova institutu v Izraeli přetavil do výzkumu, jehož cílem je předpovídat mutace virů ještě dřív, než se objeví v populaci – a možná tak jednou pomoci zastavit další pandemii dřív, než vůbec začne.Když se Jiří Zahradník v roce 2018 vydal na prestižní Weizmannův institut věd v izraelském Rechovotu, zaměřoval se na výzkum proteinových interakcí – tedy na to, jak spolu jednotlivé bílkoviny v buňkách „mluví“ a jak jejich vzájemné vazby ovlivňují životní procesy. V době, kdy rozvíjel metody in vitro evoluce a proteinového inženýrství, však svět zasáhla pandemie covidu-19. „Ze dne na den jsem musel odložit svůj původní výzkum a přejít na covidový,“ vzpomíná Zahradník. „Naštěstí se ukázalo, že nástroje, které jsem vyvíjel pro studium evoluce proteinů, se dají výborně použít i při zkoumání evoluce virů.“Tím se jeho práce přirozeně posunula směrem, který určil i jeho současné zaměření. Dnes vede laboratoř v BIOCEVu, společném výzkumném centru Univerzity Karlovy a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://lcms.cz/companies/10">Akademie věd ČR</a>, kde se jeho tým patřící k 1. lékařské fakultě UK věnuje vývoji a využití moderních evolučních metod a metod proteinového inženýrství ke studiu biologických jevů, které klasické postupy strukturní biologie nedokážou dobře zachytit. Výzkum je založen na vytváření alternativ k přirozeným proteinům – takových, které se lépe chovají v laboratorních podmínkách a umožňují detailněji zkoumat jejich vlastnosti i vzájemné interakce.<h4>Kultura spolupráce</h4>Zkušenosti z Izraele, kde podle něj panuje mimořádně otevřená a kooperativní vědecká kultura, si přivezl i do Česka. „Stačilo zvednout telefon a během pár hodin jsem měl potřebné vzorky. Všichni vědci tam přesně vědí, kdo na čem pracuje, a spolupráce je naprostou samozřejmostí,“ říká. Právě tento přístup se snaží přenést i do českého prostředí – do týmu, který propojuje biochemii, virologii a evoluční biologii a který dnes patří k nejzajímavějším pracovištím v oblasti molekulární virologie v Česku.Izrael je pro vědce v mnoha ohledech zemí zaslíbenou – špičkové zázemí, otevřená spolupráce, rychlost, s jakou se projekty rozbíhají. Ale i ráj má své limity. Na otázku, proč se po několika letech rozhodl vrátit do Česka, odpovídá bez váhání: „Moje partnerka tehdy řekla jasně, že v Izraeli žít nechce. A zpětně musím uznat, že měla pravdu. Naše životní podmínky jsou tady nesrovnatelně lepší.“Podle něj máme v Česku tendenci své prostředí podceňovat. „Máme pocit, že nic nefunguje a všechno je špatně, ale z mé zkušenosti to nemůže být dál od pravdy. Už jenom taková zdánlivá drobnost, jako je teplotní komfort v budovách, je u nás úplně jinde než třeba ve Španělsku, Británii, Americe, Izraeli nebo Japonsku, kde jsem nějakou dobu pobýval. A to nemluvím o zdravotní péči v Izraeli – měl jsem luxusní, velmi drahé pojištění, ale dostat se ke kvalitnímu ošetření byl obrovský problém. Často jsem musel doplácet částky, o kterých se nám tady ani nezdá.“Po návratu do Česka navázal na výzkum, který rozvíjel už na Weizmannově institutu. Na 1. LF UK bylo tehdy otevřené výběrové řízení, kam se přihlásil a uspěl. Nová pozice spadala pod Národní institut virologie a bakteriologie (NIVB), takže přirozeně pokračoval ve studiu viru SARS-CoV-2 a dalších respiračních patogenů. Součástí grantu, který získal, bylo i otevření nové laboratoře – moderního pracoviště s nejvyšším stupněm biologické bezpečnosti, tzv. BSL-3, kterou vybudovali s lékařkou a vědkyní Zorou Mělkovou a také ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou UK a docentkou Ruth Tachezy, koordinátorkou NIVB na Univerzitě Karlově.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_2_42556d1da3.jpg" alt="Forum Magazín Univerzity Karlovy / Michal Novotný: Zahradník - Chceme být vždy krok před virem" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_2_42556d1da3.jpg 234w," sizes="100vw" width="1400" height="933"><h4>Za dveřmi laboratoře, odkud nic nesmí ven</h4>Virologická laboratoř kategorie BSL-3 patří mezi ta nejbezpečnější zařízení pro práci s infekčními viry. Před každým, kdo chce dovnitř, stojí několik vrstev ochrany – od speciálního obleku a dýchací masky až po dvojí rukavice a systém přechodových místností s postupně se snižujícím tlakem. Veškeré pokusy se odehrávají v uzavřených laminárních boxech, odkud se žádný vzorek nesmí dostat mimo kontrolované prostředí. Použité materiály putují do průtahového autoklávu, kde projdou dekontaminací při vysokém tlaku a teplotě. Vzduch i voda se filtrují přes vícestupňové systémy, takže laboratoř zůstává uzavřeným ekosystémem.„Běžně pracujeme se SARS-CoV-2 nebo HIV. Máme ale i rukavicový box pro práci s ještě nebezpečnějšími původci onemocnění,“ říká Jiří Zahradník. Přístup sem mají jen vyškolení pracovníci. Každý nováček musí projít odborným školením, testem a zpočátku může pracovat jen pod dohledem zkušenějšího kolegy. V laboratoři může být maximálně šest lidí, obvykle ve dvojicích – kvůli bezpečnosti i přehledu. Mimo pracovní dobu a přítomnost personálu svítí na stropě germicidní lampy, které sterilizují prostor ultrafialovým světlem. Když je potřeba důkladnější čištění, laboratoř se uzavře a zaplní parami peroxidu vodíku. „Používáme osmiprocentní roztok, a to by vám klidně vybělilo tričko,“ směje se Jiří Zahradník.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_3_2e08bad2bd.jpg" alt="Forum Magazín Univerzity Karlovy / Michal Novotný: Zahradník - Chceme být vždy krok před virem" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_3_2e08bad2bd.jpg 245w," sizes="100vw" width="1600" height="548"><h4>Kreativita potřebuje prostor</h4>Úspěch jeho výzkumu stojí nejen na moderním vybavení a schopném týmu, ale i na mezinárodních kontaktech, které si přivezl ze zahraničí. „Byly to právě vazby z mého dřívějšího působení na Weizmannově institutu a z koronavirového výzkumu. Díky nim jsme se mohli rychle zapojit do mezinárodních projektů a splnit pro začínající laboratoř nelehké cíle, které grant vyžadoval. Navazovali jsme na výzkum, který už běžel, věděli jsme, jaké otázky jsou aktuální a co můžeme ostatním týmům nabídnout,“ popisuje.Jedním z problémů, s nimiž se laboratoř potýká, je ale samotné umístění BIOCEVu ve Vestci-Jesenici u Prahy. „Studenti sem moc nechtějí. Říkají, že je to daleko, i když je to pořád v rámci Prahy, mnozí to berou jako komplikaci,“ přiznává. I pro něj osobně je to velký kontrast oproti Weizmannovu institutu. „To je úplně jiný svět, tamní kampus působí jako botanická zahrada – zelený, otevřený prostor, kde se věda dělá v prostředí, které samo podporuje kreativitu,“ přibližuje atmosféru místa, kde se vědci běžně setkávají venku, sedí na trávě, diskutují a vyměňují si nápady.„Izraelci si moc dobře uvědomují, že věda není továrna. Není to přímý, rutinní proces. Spousta důležitých myšlenek vzniká právě z neformálních rozhovorů mezi lidmi, kteří si šli jen na chvíli odpočinout od práce,“ podotýká s tím, že podobnou kulturu se snaží vytvářet i v BIOCEVu. „Díky univerzitě a menším grantům na udržitelnost se nám podařilo založit komunitní zahrádku. Výrazně nás v tom podpořil náš přednosta docent Jakoubek. Má správný drive a možná i trochu rebelský přístup. Takže jsme si v tomhle dobře rozuměli,“ směje se Zahradník.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_4_fc44d5f4a9.jpg" alt="Forum Magazín Univerzity Karlovy / Michal Novotný: Zahradník - Chceme být vždy krok před virem" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_4_fc44d5f4a9.jpg 234w," sizes="100vw" width="1400" height="933"><h4>Úspěchy i překážku výzkumu</h4>Jinak byl ovšem jeho návrat na UK obrovskou logistickou a organizační výzvou. Díky grantu NIVB, pak Primus a nyní také Junior Star se ale všechny plány podařilo splnit. Teď stojí před další velkou výzvou. Připravuje žádost o ERC Consolidator Grant, v jejichž získávání se Univerzitě Karlově v poslední době daří. Jeden z nich nedávno směřoval i do BIOCEVu. „Respektive pro kolegyni, doktorku Galisovou, která ovšem na univerzitě nezůstane. Zčásti z osobních důvodů, ale také kvůli nedostatečné institucionální podpoře se rozhodla převést svůj ERC grant na univerzitu ve Freiburgu,“ upřesňuje Zahradník, který považuje tento případ za symptom širšího problému.„Když jsem se na to díval, téměř třetina všech ERC grantů z UK nakonec odchází jinam. To je, upřímně řečeno, poměrně alarmující a měla by to být pro univerzitní vedení jasná zpětná vazba, že by to chtělo nějakou systémovou změnu. Část úspěšných projektů dokonce nekončí ani v zahraničí, ale přechází na AV ČR. Jednoduše tam, kde mají lepší podmínky pro výzkum. Takže to není o odchodu ze země, ale o hledání funkčního prostředí,“ argumentuje vědec.Sám se potýká s podobným problémem. „Letos mi končí jeden z grantů a tím mi vypadnou z rozpočtu zhruba čtyři miliony korun. I když mám momentálně dva velké projekty – operační program Jan Amos Komenský pro mezisektorový výzkum a Junior Star – vznikne mi výrazný finanční propad. A zatím nevím, jak ho pokrýt,“ přiznává otevřeně. Na univerzitě podle něj totiž neexistuje možnost střádat si prostředky nebo pravidla pro situace, kdy vypadne grantové financování.<h4>Predikovat další pandemii</h4>Když se řeč vrátí k samotnému výzkumu, viditelně se nadchne. „V rámci grantu Junior Star pokračujeme dál – a je to opravdu fascinující. O SARS-CoV-2 dnes víme víc než o jakémkoli jiném viru. Je to nejstudovanější patogen v historii. A my jsme se rozhodli jít o krok dál. Snažíme zjistit, jestli bychom pomocí našich metod dokázali předpovědět mutace, které by mohly umožnit přenos nového koronaviru ze zvířat na člověka,“ popisuje. Zjednodušeně řečeno, jejich cílem je zmapovat, jak by mohl vzniknout další pandemický virus, a to ještě dřív, než k tomu vůbec dojde. Mají v plánu vytvořit mapu rizikových mutací – tedy takových, které by mohly představovat hrozbu pro člověka.Na rozdíl od výzkumníků, kteří sbírají vzorky v terénu, má Zahradníkův tým výhodu v laboratorním modelování. „Jsme schopni analyzovat desítky až stovky tisíc různých mutací, včetně těch, které zatím v přírodě nikdo nepozoroval. Můžeme tak modelovat scénáře, které teprve mohou nastat,“ pokračuje Zahradník. Právě díky tomu se k nim sekvence varianty Omikron dostala už druhý den po jejím objevení. Okamžitě ji začali zkoumat a byli mezi prvními, kdo popsal její základní vlastnosti.„Umíme predikovat mutace, které mají tzv. high fitness – tedy takové, které viru přinášejí výhodu,“ vysvětluje. „Pokud bychom dokázali tyto mutace zohlednit při vývoji vakcín, mohli bychom viru vlastně zabránit, aby si je vůbec ‚vybral‘. Místo abychom jen reagovali na nové varianty, mohli bychom aktivně ovlivňovat evoluční směr viru. To by mohlo zásadně změnit způsob, jak přemýšlíme o vakcínách i prevenci budoucích pandemií,“ shrnuje biochemik.<blockquote><h5>RNDr. Jiří Zahradník, Ph.D.</h5>Působí na 1. lékařské fakultě UK a pracovišti BIOCEV, kde vede laboratoř umožňující bezpečnou práci s vysoce infekčními viry. Pro svůj výzkum virových hrozeb získal grant Junior Star. Předtím působil na Weizmannově institutu věd v Izraeli, kde byl oceněn cenou za vynikající vědecké výsledky. Výzkumně se věnuje evoluci a adaptaci koronavirů, zejména jejich receptorových domén (RBD) a mechanismů, jimiž se přizpůsobují lidským buňkám. Cílem jeho výzkumu je porozumět tomu, jak a proč některé viry překračují bariéry, a přispět tak k prevenci budoucích pandemií. Sleduje i mutace, které mohou zvýšit infekčnost či přenos mezi druhy.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_5_81e736ddc9.jpg" alt="Forum Magazín Univerzity Karlovy / Michal Novotný: RNDr. Jiří Zahradník, Ph.D." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Forum_Magazin_Univerzity_Karlovy_Zahradnik_Chceme_byt_vzdy_krok_pred_virem_5_81e736ddc9.jpg 234w," sizes="100vw" width="1400" height="933"></blockquote>

Zahradník: Chceme být vždy krok před virem

Osobnosti

Popularizace

Věda a výzkum

Video

Článek

Je výzkumné centrum zaměřené na oblast živých věd, pokročilých materiálů a technologií.  Vznikl v roce 2011 na základech šesti významných brněnských univerzit a výzkumných institucí. Od doby jeho nedávného vzniku se daří budovat významné vědecké centrum, a již nyní se řadí mezi špičkové evropské instituce.

CEITEC

ÚOCHB AV ČR je přední mezinárodně uznávaná vědecká instituce, jejímž hlavním posláním je základní výzkum v oblasti chemické biologie a medicinální chemie, organické a materiálové chemie, chemie přírodních látek, biochemie a molekulární biologie, fyzikální chemie, teoretické chemie a analytické chemie.

Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

Reportáže, rozhovory, zprávy o vědeckých projektech a studentských akcích ... Jsme online informační bránou Univerzity Karlovy.

Forum: magazín Univerzity Karlovy

Agilent Technologies

Two years have passed since we hosted our first microplastics symposium.
Since then, the microplastic landscape has witnessed significant developments—the impending release of the first ISO standard and ongoing advancements in SOPs. We are pleased that we can bring you together with experts in our field.
This digital conference aims to explore various crucial topics related to the analysis of microplastics, covering areas such as sampling, sample preparation, analysis, and evaluation.
<h3>Highlights – Why you should attend</h3>
<h5>Stay updated on microplastic analysis</h5>
Gain insight into the latest advancements and challenges in microplastic analysis. This seminar covers essential aspects such as sampling, sample preparation, and analysis techniques like spectroscopy (ICP-MS) and chromatography (pyr/TED-GC/MS). 
<h5>Explore diverse applications</h5>
Discover the wide range of applications beyond microplastic analysis that can be addressed with a QCL-based IR imaging system like the LDIR 8700. Get an overview of its potential in areas such as materials, bio, and pharmaceuticals.
<h5>Take part in a live demo</h5>
Witness a live demonstration of an automatic microplastic analysis workflow. Experience firsthand how these techniques and technologies come together to address real-world challenges. Engage with Agilent experts who will answer any questions you may have.
<h5>Showcase your expertise</h5>
Actively participate by presenting your work and contributions in techniques like TED-GC/MS, pyr-GC/MS, and ICP-MS, which are crucial for microplastic analysis. Alternatively, highlight your knowledge of the versatile LDIR 8700 system, showcasing its applications in pharmaceuticals, material analysis, or bio sectors.
<h3>Agenda</h3>
<h5>09:00 Welcome Introduction &amp; Video of Geoff Winkett , Agilent Technologies</h5>
<h5>9:10 The World of Microplastics Up to Date an Overview</h5>
<ul>
<li>Andreas Kerstan (Agilent Technologies)</li>
</ul>
<h5>09:30 Hot news on Agilent LDIR, new developments, and future perspective</h5>
<ul>
<li>Wesam Alwan , Darren Robey (Agilent Technologies)</li>
</ul>
<h5>09:50 Release of Plastic Additives and Microplastic Particles from Different Consumer Products into Water under Accelerated UV Weathering Conditions</h5>
<ul>
<li>Lars Hildebrandt (Scientist, Helmholtz Zentrum Hereon)</li>
</ul>
Photodegradation of plastic products is known to accelerate weathering and the resulting release of chemical additives and particles to the environment, however these processes are complex. Here, eight different plastic consumer products were leached in double distilled water under exposure to strong ultraviolet (UV) light for ten days, and the chemical composition of the leachates was compared to their respective dark controls. The leachates and plastic particles were investigated with a wide battery of chemical analytical tools to broadly characterize the underlying processes and possible hazards. These covered (a) metal(loid) analysis, (b) microplastic analysis, (c) analysis of &gt;70 organic target analytes and (d) nontargeted screening of the extracts.
<h5>10:10 Identification of Polymers Using Machine Learning</h5>
<ul>
<li>Xin Tian (Scientific Researcher, KWR NL)</li>
</ul>
Microplastics and other polymers are found in the environment. For this reason, it is important to have reliable methods to identify them. Methods used to detect nano- and microplastics in the environment include Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy, Raman spectroscopy, laser-directed infrared (LDIR) spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA)/pyrolysis. These measurement techniques can provide a lot of information, but sometimes require a database with a lot of high-quality data to compare measurement results. Machine learning (especially classification models) can help improve data processing and accuracy.
Recent research has looked at how machine learning can help improve the accuracy of identification with infrared spectroscopy. Different computer models were tested and examined to see if the accuracy increases and if it does not require an unreasonable amount of computing power and time. This research focused on finding an effective method for identifying polymers in the environment based on their mid-infrared spectroscopic signals.
Polymers are identified by infrared spectroscopy by comparing their spectra with spectra in a database/library. This works well for new polymers, which are clean and barely degraded. Since polymers from the environment are actually degraded, comparing their infrared spectra with spectra in the library is difficult. This is because the spectra in the library often have large deviations from the spectra of the measured polymers. Increasing the number of spectra in the library is not possible because the number of spectra of environmentally degraded polymers is almost infinite. The study therefore looked at whether the problem of small data sets can be addressed using machine learning. The research presents a data enrichment technique to generate spectra of degraded polymers from single spectra of a limited number of samples. Four models were tested using these spectra to identify polymers. The study shows that all the models achieve high success rates, thereby facilitating the identification of polymers from environmental samples. Moreover, the research shows that it is not necessarily the most advanced computer model (particularly deep neural network models) that yields the best results.
<h5>10:30 From the River to the Sea: Microplastics in Sediments of the Thames River</h5>
<ul>
<li>Friederike Strock (Postdoc, German Federal Institute of Hydrology)</li>
</ul>
Microplastics have been investigated for over 45 years especially in the marine environment, but only in the past years research has started to focus on freshwater environments. In the frame of the H2020 LABPLAS project, sediments along the course of the Thames river in its freshwater and estuarune part were studied in order to better understand the sources, transport, distribution and impacts of plastic pollution and to detect the amount of plastics transport via the rivers into the sea.
In the frame of the project, a winter and a summer campaign were conducted 2022 and samples taken from 6 sites within the study area. Sediment samples were taken with a Van Veen grabber from the edge of the river, wet sieved into different compartments (10 100 µm, 100 1000 µm, &gt;1000 µm), density separated and the organic matter digested. The plastics from the sediments were characterized with a Laser Direct Infrared (LDIR). The preliminary results reveal that microplastics are present in all samples. The amount of particles varies significantly between the sampling sites showing the importance of industrial emissions and cities.
<h5>10:50 Good Laboratory Practices to Characterize Microplastics Using Quantum-Cascade Laser Reflectance Absorbance Spectrometry</h5>
<ul>
<li>Jose Manuel Andrade Garda (Professor Analytical Chemistry, University of A Corunna)</li>
</ul>
The nowadays broad societal interest in microplastic pollution demands urgent responses and actions. For these be possible politicians must set rules which, in turn, are not possible at all without sound scientific data. Unfortunately, there is a general feeling that the experimental results obtained so far are not still fully comparable and, further, that the monitoring field where hundreds or samples are taken is not being fully considered. Scientific studies and future regulations depend critically on a reliable identification of the polymers (if any) that constitute the suspicious particles under study. Out of the various analytical techniques to characterize them a novel one based on reflectance-absorbance spectrometry, commercialized as LDIR, outstands. It uses a tuneablemid-IR quantum cascade laser (QCL) to imaging a reflective microscopy slide or a metal-coated filter in a remarkable small timeframe. This communication is meant to present best practice guides to overcome some obstacles/difficulties in routine measurements, and open a path for field monitoring; among them: the adequacy of the spectral range, the variation of the peak&#39;s intensities with the size of the particles; the speed of the analysis as a function of the instrumental setup; the criterion to identify unknown spectra (a tiered approach is finally suggested); and how to differentiate fibers and fragments semiautomatically. Also, an empirical dependence of the depth of penetration of the QCL laser in common plastic particles is approached first time.
<h5>11:10 Chemical Characterization of Microplastics using Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry (Py-GC-MS)</h5>
<ul>
<li>Soledad Muniategui-Lorenzo (Pull Professor of Analytical Chemistry, University of A Corunna)</li>
</ul>
The implementation of monitoring programs for Microplastics requires reliable and standardisedmethods. Fourier Transform Infrared (FTIR) and Raman spectroscopy techniques are the most commonly used for Microplastics analysis. However, thermal analytical techniques are currently gaining popularity. This presentation focuses on the potential of mass-based thermal analytical techniques, in particular, Pyrolysis coupled with Gas Chromatography-Mass Spectrometry (Py-GC-MS), for the accurate qualitative and quantitative analysis of microplastics in environmental matrices. It outlines some advantages and good laboratory practices of this approach, the importance of method normalisation, and how it can provide detailed information on polymers and plastic additives.
<h5>11:20 Analysis of Fibrous Microplastics Using Laser Direct Infrared Imaging</h5>
<ul>
<li>Monique Greiner (Research Associate, Hohenstein Laboratories)</li>
</ul>
In the research field of microplastics the identification of their source is important in order to develop strategies to minimize the pollution. A major percentage of microplastics originates from textiles. One pathway into the environment are washing procedures because the textiles release fibers during the process. Therefore our aim was to find a fast and easy way to identify fibers. In our presentation we want to give insights in our approach to the analysis of fibrous microplastics with the LDIR 8700. We will talk about our strategies, the results we achieved and difficulties we faced.
<h5>11:40 Looking beyond the Polymer: Using Thermal Desorption GC MS to expand our understanding of Microplastics</h5>
<ul>
<li>Jan Peter Mayser (Market Specialist, Markes International)</li>
</ul>
Detecting and analysingmicroplastics in the environment is challenging. The method must be able to detect and distinguish between a large variety of polymers. Additives, such as hardeners, flame retardants and preservatives, used during the manufacturing process and other compounds, that can adhere to the surfaces of microplastics from their environment, can affect their toxicity assessment. These additives could be used to link the microplastics found in the environment to their original use or potentially even back to the manufacturer.
In this study, various salts were sampled and filtered and analyzed for their microplastic content. TD–GC–MS was used to identify and measure which concentration of the plastic PS, PET, PVC and Nylon 6 had been incorporated into the crystalline structure of the salt during evaporation. By using direct desorption and backflushing technology, a large sample size could be easily isolated from the lab environment during analysis while ensuring a large range of volatile organic compounds (VOCs) including the marker compounds for four polymers could be trapped and analyzed.
The VOC-profile of the microplastics not only gave information about the polymer and its concentration within the sample, but further information about the toxicity could be extracted. This enabled the determination and tentative identification of additional compounds in the samples, such as dimethyl ether, acrolein and cyclopentane. These are used in the process of manufacturing plastics, so could assist with identifying the source of the plastics. For the four analysed polymers distinct marker compounds could be identified and calibration curves determined for each polymer. In all of the real-world salt samples microplastics were identified, highlighting the ubiquitous nature of the microplastic contamination.
This further information about the origin of the polymer, as well as the origin of the microplastic particles can be gathered by investigating the full VOC-profile obtained by TD-GC-MS. This allows both additional polymer information and particle source characterization.
<h5>12:00 Tiny Problems</h5>
<ul>
<li>Roxana Sühring (Assistant Professor in Analytical Environmental Chemistry, Toronto Metropolitan University)</li>
</ul>
Microplastics have been on the front page of newspapers, a dominant topic for environmental research (and funding), and a recent focus for regulatory action across the globe. Their potential impacts have been classed as a planetary boundary threat and new studies are published daily, reporting microplastics virtually anywhere on the planet. But despite numerous publications, there are still a lot of open questions on how to effectively and reproducibly characterize microplastics. How can microplastic characterization be automized? What is the impact of additives or weathering on the characterization accuracy?
In this presentation I will provide an overview and the first results of a research collaboration between Agilent technologies and the Emerging contaminants lab at Toronto Metropolitan University that works on addressing some of these questions. Our research aims to create a versatile microplastic library using weathered and new plastics commonly found in the environment. This library will additionally be used as a training set for developing automated particle characterization for the LDIR.
<h5>12:20 Identification of Microplastic Particles in Soil Using LDIR</h5>
<ul>
<li>Martine Graf, PhD (Student &amp; Senior Technician, Bangor University)</li>
</ul>
The use of agricultural plastic has become increasingly concerning in an environmental setting in recent years; in Europe alone, an estimated 2.5 million tones of plastic mulch films are used each year. The use of mulch films for crop production has been promoted by governments worldwide due to its many benefits, however the removal of these films from the soil can be difficult due to their poor mechanical strength and fragmentation, and barriers such as poor incentives for farmers and underdeveloped infrastructure for collection and disposal. The latter often leading to the films being discarded or incinerated along field margins, or ploughed back into the fields, leading to an accumulation of plastic legacy in soil. To evaluate the microplastic pollution levels in agricultural soils, we are i ) conducting a global soil survey in all partner countries; ii) assessing the degradation and fragmentation of conventional and biodegradable plastic mulch films in soil, and measuring the resulting microplastic production rate; and iii) measure the degradation and movement of microplastic in soil after repeated application. Microplastics are extracted from soil using targeted methods for different polymer types, and analysed using fluorescent microscopy, FTIR spectroscopy, and LDIR spectroscopy.
<h5>12:40 Wrap up and open discussion</h5>

Agilent Technologies: Agilent Microplastics Virtual Symposium 2023

Agilent Microplastics Virtual Symposium 2023

Explore various crucial topics related to the analysis of microplastics, covering areas such as sampling, sample preparation, analysis, and evaluation.

Agilent Microplastics Virtual Symposium 2023

Mohlo by Vás zajímat

Podcast CHEmic #76 – Je důležité nebát se ptát, říká Veronika Sedláčková

Zahradník: Chceme být vždy krok před virem

Mikroskop budoucnosti: Spojení světla a elektronů získalo prestižní grant