<div>V chemii je stále co objevovat. U nových molekul je ale nutné hlídat jednu nenápadnou vlastnost, zejména při jejich použití v&nbsp;medicíně – chiralitu. Může totiž rozhodovat o životě a smrti. Jak světovou vědeckou obec proškolila conterganová aféra a proč je potřeba vstoupit občas i na tenký led? Kde není risk, není ani úspěch, říká v&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://pdf.avcr.cz/A/2025-04/#page=64">A / Magazínu</a> Ivo Starý z <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.uochb.cz/cs">Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR</a>.</div><div>Asi vás nepřekvapí, když si tipneme, že boty, které si ráno nazujete, jsou stejné. Kdyby byly rozdílně veliké, jedna by vám padala, nebo vás naopak tlačila. Kdyby měly jiný tvar, neseděly by vám. Kdyby měly jinou barvu nebo jedna byla z pravé kůže a druhá plátěnka, šlo by hned poznat, že jste si obuli nesprávnou botu z&nbsp;jiného páru. Jsou si prostě podobné jako vejce vejci. Úplně stejné ale zase nejsou. Kdybyste si z obchodu přinesli v krabici dvě levé boty, jistě byste si toho nejpozději při prvním nazouvání všimli. Ať byste jednu otáčeli, jak byste chtěli, na pravé noze by prostě neseděla. Jedna je zrcadlovým obrazem té druhé, stejně jako vaše nohy.Ne všechny objekty v zrcadle vypadají jinak, třeba míč, kostka nebo lžíce. Je to celkem jednoduchá otázka geometrie – zkrátka oproti botám mají rovinu nebo střed symetrie. Pokud ji nemají, jsou takzvaně chirální a předmět se pak nedá ztotožnit se svým zrcadlovým obrazem. Důležitou roli tato vlastnost hraje zejména v chemii a biochemii.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_3fe788b10f.jpg" alt="AVČR: Pravá, či levá? Na orientaci záleží – při vývoji léků i v průmyslu: Jako chirální se označuje takový objekt, který není totožný se svým zrcadlovým obrazem, nemá střed ani rovinu symetrie." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_3fe788b10f.jpg 245w," sizes="100vw" width="460" height="269"><h4>Točí se, točí…</h4>Dobrým příkladem je model dvoušroubovice DNA. V živých organismech je typicky pravotočivá. Jinými slovy, její zrcadlový protějšek by se vinul na opačnou stranu – byl by levotočivý. Ale především, nefungoval by! Příroda zkrátka preferuje „pravou“ nositelku genetické informace.DNA v tom není sama, chirální jsou i aminokyseliny: všechny bílkoviny v&nbsp;lidském těle se skládají až na výjimky z „L“ formy aminokyselin. Také cukry neboli sacharidy jsou chirální. Ty se naopak vyskytují v „D“ formě, přičemž jejich zrcadlová „L“ forma je v&nbsp;biochemických procesech živých organismů k nepoužití.Proč jsou preferovány jen určité „zrcadlové“ formy biomolekul? „Nevíme. Existuje mnoho teorií o původu takzvané homochirality na Zemi, respektive dominanci L-aminokyselin a D-cukrů, ale ucelený řetězec důkazů podpořený experimenty zatím neexistuje,“ říká Ivo Starý z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, „pravděpodobnostní modely naznačují, že jde vlastně o náhodu, a naopak deterministické teorie zase říkají, že to jinak ani být nemohlo nebo že to tak někdo zařídil.“ Čas od času se podle něho objeví nové hypotézy, ale je otázkou, jestli se tahle hádanka vůbec někdy uspokojivě vyřeší.Jen tak na okraj: ve skutečnosti existuje i levotočivá dvoušroubovice DNA, konkrétně Z-DNA, jejíž biologický význam je ovšem jiný než přenos genetické informace, který zajišťuje vždy pravotočivá B-DNA. Dokonce v přírodě existují jedy, které účinkují právě tak, že u oběti změní prostorové uspořádání její DNA z jedné formy na druhou, a tím genetickou informaci zablokují.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_2_38f7efd206.jpg" alt="AVČR/Jana Plavec: Pravá, či levá? Na orientaci záleží – při vývoji léků i v průmyslu: Ivo Starý z Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_2_38f7efd206.jpg 235w," sizes="100vw" width="460" height="306">V makrosvětě bychom k chiralitě našli analogii – točitá schodiště. Že na směru jejich vinutí záleží, si uvědomovali stavitelé hradů a ve středověku budovali schodiště zpravidla jako levotočivá, aby stoupající útočníci, držící meč většinou v pravé ruce u středového sloupu, byli v nevýhodě oproti obráncům, kteří pro svou zbraň měli větší volnost pohybu.Pravou zkrátka nelze zaměnit za levou a někdy to v životě, ale i v chemii hraje důležitou roli. „Vzpomínám, jak jsem jako student na gymnáziu měl letní brigádu ve skladu stavebního materiálu. Dostal jsem za úkol naložit pravé dveře, a když byla půlka kamionu zaplněná, přišel šéf a vynadal mi, že jsem to spletl a naložil levé dveře. Tak jsem je musel zase vytahat. Záleží přece na tom, na kterou stranu se dveře otevírají! Od té doby si pamatuji, že chiralita je všude,“ usmívá se Ivo Starý.<h4>Mezi životem a smrtí</h4>Pojem chiralita je odvozený od řeckého slova ruka (cheir). Příklad s&nbsp;nohama z úvodu článku platí i pro horní končetiny: ruce jednoho člověka v&nbsp;podstatě vypadají identicky, jsou stejně velké či mají stejný odstín kůže… Přesto stejné nejsou – většina lidí umí některé činnosti vykonávat jen jednou rukou, třeba psát.Velmi podobné je to i s molekulami. Takový vitamin C neboli kyselina L-askorbová je účinný jen ve své jedné formě, zrcadlově obrácená molekula označovaná písmenem D má velice malý benefit pro organismus. U aminokyselin zase může nahrazení formy D za L vytvořit z&nbsp;neškodného proteinu smrtelný jed, což se děje u některých toxinů pralesních žab.<blockquote><h4>Stejné, ale ne docela</h4>Chirální molekuly, respektive jejich zrcadlové obrazy mají většinu fyzikálně-chemických vlastností úplně stejných. I proto je není snadné oddělit. Z fyzikálních teorií ale vyplývá, že jedna forma by měla mít vždy nepatrně menší energii. Rozdíl je tak malý, že se jej ale dosud nepodařilo experimentálně změřit. Ivo Starý to přirovnává k&nbsp;detekci gravitačních vln.</blockquote>Pro společnost je asi nejdůležitější studovat projevy chirálních látek ve farmacii. Existuje řada chemických sloučenin, jejichž zrcadlové formy se v&nbsp;organismu chovají rozdílně. Funguje to tak třeba u běžného léku omeprazol, používaného při prevenci žaludečních vředů, refluxní choroby jícnu, pálení žáhy a dalších trávicích potíží. Jedna jeho forma je asi desetkrát méně účinná než druhá. Lék se používá jako takzvaný racemát – to znamená, že obsahuje obě formy ve stejném poměru, protože výroba takové chemické sloučeniny je obvykle nejlevnější. Ale o tom později.Pokud má jedna z forem pouze slabší účinek, ještě to jde. Horší je, když následuje odezva zcela odlišná, nebo dokonce nebezpečná. A aby toho nebylo málo: čím větší je molekula, tím více může mít jednotek, které jsou chirální. Představme si to v analogii s botami coby řetězu několika polobotek svázaných tkaničkami. Dejme tomu, že na něj použijeme jen tři různé boty. Výsledná podoba řetězu závisí na tom, kterou (levou, nebo pravou) z každého ze tří párů na každé ze tří míst vybereme. Pak takové formy nebudou existovat dvě – jedna a druhá jako její zrcadlový obraz –, ale bude jich hned osm a nazývají se stereoizomery.To je příklad chirálního dextrometorfanu (pravotočivé látky se třemi asymetrickými centry), který má antitusický účinek. Jeho zrcadlový dvojník levometorfan ale nepůsobí proti kašli, nýbrž je to silné opioidní analgetikum. Dextrometorfan se používá již více než čtyřicet let v řadě volně prodejných přípravků proti kašli, jako jsou Robitussin či Rhinotussal. V tomto případě se samozřejmě racemát, tedy směs obou zrcadlových forem, použít nemůže a musí se správná forma oddělit od nesprávné.<h4>Zrůdné důsledky</h4>Novorozenci bez nohou, rukou, uší, s&nbsp;deformovanými stehenními kostmi nebo naopak s přebývajícími články prstů. Odhaduje se, že 10 až 17 tisíc dětí se na přelomu padesátých a šedesátých let 20. století narodilo s různými postiženími kvůli léku s obchodním názvem Contergan. Že je teratogenní, a způsobuje tedy vrozené vady, se nevědělo, protože tehdy ještě testy léků před uvedením na trh nebyly tak přísné jako dnes. Použitá látka byla chirální – jedna forma má sedativní účinek, druhá může mít devastující efekt na plod, pokud je podáván těhotným ženám. Jako lék se používal racemát, směs obou forem v&nbsp;poměru 50 : 50, protože se nevědělo o jejich rozdílném působení.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_3_d9c54db0f1.jpg" alt="AVČR: Pravá, či levá? Na orientaci záleží – při vývoji léků i v průmyslu: Contergan před jeho stažením z trhu běžně užívaly těhotné ženy jako lék na úzkost, při potížích se spánkem a ranních nevolnostech." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_3_d9c54db0f1.jpg 245w," sizes="100vw" width="460" height="208">Nicméně pozdější výzkumy prokázaly, že separace „správné“ formy by bohužel nepomohla. Contergan se totiž v&nbsp;těle přeměňuje z jedné formy na druhou, takže by organismus beztak prospěšnou látku transformoval na teratogenní.„Conterganová aféra ukázala, že pokud je molekula chirální, v medicínském výzkumu je zkrátka absolutně nezbytné zkoumat efekt každé formy zvlášť,“ dodává badatel. Jednotlivé chirální formy, takzvané enantiomery, se dnes musejí povinně testovat odděleně nejen kvůli případným vedlejším účinkům, ale je to vhodné i z dalších praktických důvodů. Pokud je léčivá jen jedna forma, lze snížit dávku preparátu na polovinu, zmenšit tak metabolickou zátěž organismu a zrychlit nástup účinku.Problém je, že většinou je nejlevnější a nejjednodušší připravit již zmíněný racemát – se stejným zastoupením obou zrcadlových forem – a jednu od druhé pak v případě potřeby oddělit. To se například dělá pomocí speciálních chromatografických systémů a je to poměrně drahé. „Příroda to tak dělat nemusí, umí rovnou vyrábět jen jednu z forem,“ připomíná Ivo Starý. A proto se jeho tým věnuje také výzkumu asymetrické katalýzy, tedy procesům, které umožňují při přípravě chirálních látek získávat ideálně jen jednu potřebnou formu, aby následné oddělování zrcadlových forem nebylo potřeba.<h4>Obraz na 100 %</h4>Jakkoli je medicína fascinující téma a veřejnost většinou extrémně zajímá, existuje jedna věc, co lidi přitahuje ještě více. Mobilní telefony. Jak souvisí s&nbsp;chemickým výzkumem?Všechny „zrcadlové“ molekuly stáčejí rovinu lineárně polarizovaného světla. Koneckonců právě tak došlo k&nbsp;objevu chirality molekul. Louis Pasteur ji v&nbsp;roce 1842 pozoroval u soli kyseliny vinné. Běžné záření kmitá ve všech směrech, lineárně polarizované světlo pouze v&nbsp;daném směru polarizace. Chirální molekuly umějí takový směr pootočit. Právě spojitost mezi chiralitou a polarizovaným zářením dává tušit, že by těchto vlastností šlo využít na poli emitování chirálního světla.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_4_68c2345ae0.jpg" alt="AVČR: Pravá, či levá? Na orientaci záleží – při vývoji léků i v průmyslu: Chiralita hraje v technologii displejů (zejména u chytrých telefonů) naprosto klíčovou roli." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_4_68c2345ae0.jpg 245w," sizes="100vw" width="460" height="259">Běžné OLED displeje, jako jsou třeba v chytrých mobilních telefonech, spotřebovávají obvykle 50 až 70 procent kapacity baterie. Obsahují polarizační filtry, jinak by na nich kvůli odleskům nebylo mnoho vidět. Nepolarizované světlo, které primárně vyzařují elektroluminiscentní OLED diody, prochází na cestě ven z displeje přes uvedené filtry, jež významnou část tohoto světla pohlcují. To se následně přemění na teplo. Jinými slovy, pokud by organické molekuly v OLED displeji uměly emitovat rovnou kruhově polarizované světlo, které je chirální, šlo by zařídit, aby procházelo ven téměř všechno. V&nbsp;důsledku bychom ušetřili významnou část energie baterie.„Vědci si relativně nedávno všimli, že by šlo takto využít ‚zářivé‘ chirální molekuly či materiály, po nichž v&nbsp;poslední době vzniká v rámci výzkumu velká poptávka,“ podotýká Ivo Starý, „jestli dojde k jejich praktické aplikaci v displejích za pět či deset let, těžko říct. Ale dojde k tomu.“V podstatě se musejí vyvíjet nové chirální organické molekuly a materiály schopné efektivně emitovat kruhově polarizované světlo. Nestačí ty, které už známe desítky let. „Chtěli bychom zkusit takové sloučeniny syntetizovat a konkurenci nejlépe předběhnout,“ nešetří ambicemi český vědec. Šance určitě je, zkušenosti tým má. Určitě není třeba se obávat, že by světová konkurence stihla prozkoumat všechny molekuly dříve. Organické sloučeniny jsou tak složité a možností kombinací atomů je matematicky vzato tolik, že na „sestavení“ a vyzkoušení všech možných organických molekul není na Zemi dost materiálu. Ba dokonce ani v celém vesmíru!<h4>Nejistá sezóna</h4>Najít látku, která posune vývoj displejů o úroveň výš, tedy bude sakra těžké. Pomoci k tomu může Akademická prémie – štědrá podpora výzkumu, jež poskytuje nejlepším týmům Akademie věd až pět milionů korun ročně po dobu šesti let. Navíc, oproti jiným finančním „injekcím“, s minimem byrokracie.<blockquote><h4>Zrcadlový obraz</h4>Nejen v mikrosvětě chemických molekul je důležité odlišovat tvar a jeho zrcadlový obraz. Je tomu tak i v každodenním životě. Každý z nás zná sám sebe především právě tak, jak vypadá v zrcadle. Nikdo ale nejsme perfektně souměrný, náš zrcadlový obraz tedy vypadá vždy maličko jinak, než jak nás vidí všichni ostatní. Snad proto spousta lidí při focení „selfíček“ nevnímá, že výsledný snímek je převrácený (některé telefony to mají jako implicitní nastavení, ale ve většině případů to lze změnit), a postují pak na sítě fotografie, kde jsou sice sami se svým vzhledem spokojení, protože „takhle přece vypadají“, ale pro všechny ostatní je to přesně naopak.</blockquote>„Běžný tříletý grant třeba od Grantové agentury není úplně vhodný pro řešení riskantních projektů, tedy není u něj radno pustit se do něčeho, co může selhat. Ale i ve vědě platí: high risk – high gain,“ vysvětluje Ivo Starý, proč je potřeba vstoupit občas i na tenký led. „Akademická prémie dává prostor odvážným nápadům.“Tím se otevírá cesta k souběžné práci v několika oblastech najednou. Chirální molekuly pro OLED displeje, ačkoli jsou možná nejjednodušší na pochopení, nejsou zdaleka jedinou. Dalším prostorem pro bádání je zmíněná asymetrická katalýza, tedy snaha o hledání procesů, jak připravovat kýženou formu chirální látky přímo bez nutnosti separace racemické směsi.„Chybějí designová pravidla, abychom předem věděli, jak by molekula měla vypadat z hlediska architektury, pokud cílíme na nějakou vlastnost,“ vypočítává Ivo Starý. Jeho skupina se chce zabývat i chirálními fluorescenčními značkami. Ty nechirální se běžně používají v biologii či medicíně. V&nbsp;Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR by chtěli zjistit, jaké výhody by zatím neprozkoumané použití chirálních molekul emitujících kruhově polarizované světlo přineslo.Ambiciózním cílem je i požádat v dohledné době o nejprestižnější evropský grant – ERC. Tam jsou zatím čeští vědci úspěšní jen málo, byť se situace v poslední době zlepšuje. „Přitom si myslím, že v České republice se dělá skvělá věda. Máme řadu pracovišť, která jsou naprosto srovnatelná s&nbsp;těmi nejlepšími na světě,“ uzavírá Ivo Starý optimisticky.<blockquote><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_5_b7aa28d001.jpg" alt="AVČR/Jana Plavec: Pravá, či levá? Na orientaci záleží – při vývoji léků i v průmyslu." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_AVCR_Prava_ci_leva_Na_orientaci_zalezi_pri_vyvoji_leku_i_v_prumyslu_5_b7aa28d001.jpg 235w," sizes="100vw" width="460" height="306"><h5>RNDr. Ivo Starý, CSc. Ústav organické chemie a biochemie AV ČR</h5>Světově uznávaný odborník na chirální chemii. Zaměřuje se mj. na syntézu chirálních molekul, vývoj katalýzy a molekulárních zařízení využitelných v materiálové praxi či medicíně. Zkušenosti má i ze Švýcarska či Velké Británie. Byl zvolen prvním místopředsedou Učené společnosti ČR a od května 2026 bude na dva roky dokonce v jejím čele. V roce 2024 obdržel Akademickou prémii, nejvyšší podporu v Akademii věd, která zajišťuje financování částkou až pět milionů korun na šest let.</blockquote>Článek vyšel pod názvem Dvě boty a delší výdrž mobilů v <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://pdf.avcr.cz/A/2025-04/#page=64">A / Magazínu 4/2025</a></div>

Pravá, či levá? Na orientaci záleží – při vývoji léků i v průmyslu

V únoru letošního roku odstartoval projekt GAČR, který se věnuje vysokorychlostní skenovací sondové mikroskopii. Během tří let budou vědci z CEITEC Vysoké učení technické v Brně (VUT) ve spolupráci s Českým metrologickým institutem (ČMI) řešit zrychlení procesu měření touto technikou a zlepšení analýzy získaných dat za pomoci na míru vyvinutých algoritmů umělé inteligence. Výsledky výzkumu najdou uplatnění jak ve vědecké, tak průmyslové praxi, například při sledování živých buněk nebo výrobě čipů.Vysokorychlostní mikroskopie atomárních sil je disciplína, díky které mohou vědci zkoumat vlastnosti povrchů různých materiálů. Využívají k tomu mikroskopy, jež za pomoci miniaturního hrotu se sondou o velikosti jen několika málo nanometrů (miliontina milimetru) opakovaně kloužou v pravidelných drahách po povrchu vzorku, na ploše o velikosti v řádu mikrometrů, tedy je menší než lidská červená krvinka, a zaznamenávají tvar povrchu s přesností srovnatelnou se vzdáleností jednotlivých atomů. Sonda povrch snímkuje a vědci tak získávají detailní obrázky s extrémně vysokým rozlišením. Taková měření většinou netrvají déle než pár minut, ale i to je v některých případech příliš. Zejména u vzorků, které se v čase mění, což mohou být například živé biologické materiály, ale i neživé materiály, u kterých nás jejich změna zajímá. A právě tento moment je podstatou projektu GAČR, jehož oficiální název je Vysokorychlostní atomární silová mikroskopie s řídkým vzorkováním.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_BUT_CEITEC_Scientists_Aim_to_Increase_High_Speed_Microscopy_Up_to_Fivefold_a30ca0e27e.jpeg" alt="CEITEC VUT: Vědci z CEITEC pracují na až pětinásobném zvýšení rychlosti &quot;vysokorychlostní mikroskopie&quot;" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_BUT_CEITEC_Scientists_Aim_to_Increase_High_Speed_Microscopy_Up_to_Fivefold_a30ca0e27e.jpeg 150w," sizes="100vw" width="1600" height="1666">„Naše společná práce si klade za cíl zrychlit proces skenování optimalizací dráhy, po níž se pohybuje hrot mikroskopu, tak, aby se měřilo jen to, co je opravdu užitečné, a zároveň vytvořit algoritmus, který bude schopen snímky vyhodnocovat bez potřeby mezikroku v dopočítávání dat z vynechaných částí povrchu,“ říká hlavní řešitel Petr Klapetek z Českého metrologického institutu (ČMI). Naráží tak na skutečnost, že při běžném vysokorychlostním skenování vznikají stovky snímků napříč celým povrchem, ale právě u vzorků, které se v čase rychle mění, může být sonda v klíčový moment mimo oblast zájmu. Okamžik změny odehrávající se i v milisekundách tak není zachycen plynule a vědcům kvůli tomu může uniknout důležitý detail. Ve snaze o co nejrychlejší skenování proto výzkumníci po celém světě hledají různá řešení, většinou založená na úpravě mikroskopů tak, aby se hrot pohyboval rychleji. Jenomže mechanické zrychlení sondy má za následek vyšší chybovost, například z důvodu přílišných vibrací. „Vzhledem k tomu, že si uvědomujeme limity, které má skenovací mikroskopie už ze své podstaty, jsme se rozhodli vydat zcela jinou cestou a chceme problém obejít spíše chytřejším měřením než zásadní úpravou hardwaru,“ dodává Klapetek.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_BUT_CEITEC_Scientists_Aim_to_Increase_High_Speed_Microscopy_Up_to_Fivefold_3_86682e0c39.jpeg" alt="CEITEC VUT: Vědci z CEITEC pracují na až pětinásobném zvýšení rychlosti &quot;vysokorychlostní mikroskopie&quot;" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_BUT_CEITEC_Scientists_Aim_to_Increase_High_Speed_Microscopy_Up_to_Fivefold_3_86682e0c39.jpeg 208w," sizes="100vw" width="1600" height="1200"><h4>Softwarové zrychlení překoná konstrukční limity</h4>Jedním z hlavních úkolů projektu proto budou návrhy možných tvarů drah, které sice i nadále zůstanou pravidelné, ale budou uspořádané ve zcela jiných vzorech tak, aby se maximalizovalo množství informace získané v minimálním čase. Tento postup by měl i díky efektivnějšímu zpracování dat zvýšit rychlost skenování až pětkrát. „Právě zpracování dat je pro nás zcela zásadní. Potřebujeme proto vyvinout algoritmy umělé inteligence, které zvládnou analyzovat a interpretovat snímky i z takto rozvolněného rastru přímo, aniž by potřebovaly vědět, co se odehrálo ve slepých místech. Což pro nás bude asi ta největší výzva,“ doplňuje za CEITEC VUT spoluřešitel projektu David Nečas s tím, že úlohou CEITEC VUT bude právě design rastrování a tvorba potřebných matematických postupů. Experimentální část zahrnující veškerá měření a testy pak bude probíhat na zařízeních v ČMI.Výsledkem této tříleté spolupráce by měla být ucelená teoretická metodologie podpořená experimentálními postupy, která najde využití například v biologických laboratořích, kde vědci zkoumají změny chování živých vzorků, typicky buněk, v čase. Posloužit však může i v laboratořích, kde se vyvíjejí a vyrábějí polovodičové čipy. Tam se vysokorychlostní skenovací mikroskopie využívá zejména pro kontrolu kvality a odhalování defektů vzniklých při výrobě. Metoda totiž dokáže měřit nejen tvar a povrchovou strukturu vzorku, ale také jeho elektrické a další vlastnosti. „V praxi by se mohla časem stát i součástí specifických průmyslových aplikací, kde by v rámci kontrolních linek prováděly vysokorychlostní skenovací mikroskopy snímání a vyhodnocování prakticky v reálném čase,“ říká na závěr David Nečas.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_BUT_CEITEC_Scientists_Aim_to_Increase_High_Speed_Microscopy_Up_to_Fivefold_2_de02ff2fb2.jpeg" alt="CEITEC VUT: Vědci z CEITEC pracují na až pětinásobném zvýšení rychlosti &quot;vysokorychlostní mikroskopie&quot;" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_BUT_CEITEC_Scientists_Aim_to_Increase_High_Speed_Microscopy_Up_to_Fivefold_2_de02ff2fb2.jpeg 208w," sizes="100vw" width="1600" height="1200"><blockquote>VUT v Brně aktuálně spolupracuje s <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://cmi.gov.cz/">Českým metrologickým institutem</a> a dalšími partnery z akademické i průmyslové sféry také na evropském projektu <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.ptb.de/epm2024/dinamo/project">DINAMO</a>, který se zabývá vývojem metod pro zpracování dat při kalibraci všech typů mikroskopů se skenovací sondou. Tým, který za VUT jako hlavní řešitel vede právě David Nečas, se v tomto výzkumu zaměřuje na standardizaci vytvořených postupů, aby i vědci, kteří nejsou specialisté přímo na tento typ mikroskopů, dokázali sami zařízení jednoduše nastavit a své vzorky měřili co nejpřesněji.</blockquote>

Vědci z CEITEC pracují na až pětinásobném zvýšení rychlosti "vysokorychlostní mikroskopie" 

Soutěž o nejlepší práci mladých autorů v oboru spektroskopie byla i letos nedílnou součástí lednového zasedání Hlavního výboru <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/companies/7">Spektroskopické společnosti</a>. Letošní ročník hostila tradičně <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/companies/15">Univerzita Pardubice</a> a do soutěže bylo přihlášeno dvacet soutěžících, z toho sedm v kategorii A a třináct v kategorii B. Počet přihlášených prací tak znovu potvrdil, že tato soutěž zůstává pro mladé autory atraktivní a stabilně vyhledávanou příležitostí k odborné prezentaci.&nbsp;Nad průběhem soutěže dohlížela čestná předsedkyně doc. Ing. Anna Krejčová, Ph.D. Samotný program pak dobře ukázal šíři současného spektroskopického výzkumu, přičemž jednotlivé směry a metody byly zastoupeny poměrně vyrovnaně. Soutěžní blok navíc nepředstavoval pouze přehled jednotlivých výsledků, ale poskytl i přehled o rozmanitosti metodických přístupů a aplikací současné spektroskopie.V kategorii A, zaměřené na diplomové práce, porota udělila první místo Ing. Janě Knytlové z <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/companies/11">Vysoké školy chemicko-technologické v Praze</a> za práci na téma „Ambientní hmotnostní spektrometrie pro analýzu selektivních modulátorů androgenního receptoru“. Druhé místo získal Filip Jozefov z <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/companies/62">Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR</a> za práci „Predikce molekul z vícestupňové hmotnostní spektrometrie pomocí grafových neuronových sítí a AI modelu DreaMS“ a třetí místo pak Mgr. Lucie Březinová z Ústavu analytické chemie AV ČR za práci „Začlenění stříbrných nanostruktur do kapilárního prostředí pro detekci povrchem zesílenou Ramanovu spektrometrii“.V kategorii B publikovaných prací obsadil první místo Dr. rer. nat. Marius Constantin Chirita Mihaila z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze za práci „Light-based Aberration Correction in Electron Optics for Advanced Spectroscopic Applications“. Na druhém místě se umístila Mgr. Markéta Bosáková, Ph.D. z Ústavu chemie <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/companies/12">Masarykovy univerzity</a> za práci „Acoustic spectroscopy of laser-induced plasma“ a třetí místo obsadil Mgr. et Mgr. Vít Pavelka, Ph.D. z Ústavu analytické chemie AV ČR za práci „Povrchem zesílená Ramanova spektroskopie snadno a spolehlivě“.Soutěž opět potvrdila svou roli důležité platformy pro prezentaci kvalitních prací mladých autorů a pro odbornou diskusi napříč spektroskopickými obory. Poděkování patří všem soutěžícím za předložené práce, hodnotitelům za pečlivé posouzení příspěvků a oceněným autorům náleží blahopřání k dosaženým výsledkům.<h3>Kategorie B - 3. místo</h3><h4>Povrchem zesílená Ramanova spektroskopie snadno a spolehlivě</h4><ul><li>Mgr. et Mgr. Vít Pavelka, Ph.D. (Ústav analytické chemie AV ČR, v. v. i., Oddělení bioanalytické instrumentace)</li><li>E-mail: pavelka@iach.cz</li></ul><h5>Seznam soutěžních prací:&nbsp;</h5><ol><li>Pavelka, V.; Dvořák, J.; Čupera, J.; Hemzal, D.; Hrbáč, J. Fabrication of SERS Substrates by 3D-Positioned Spark Discharges: Advanced Performance Refinement Using Raman Mapping of Adenine and Its Derivatives J. Raman Spectrosc. 2025, 56 (9), 850-859.</li><li>Pavelka, V.; Hemzal, D.; Hrbáč, J. Complex evaluation of Raman spectra using morphological filtering: Algorithms, software implementation, and experimental verification of baseline correction, peak recognition, and cosmic ray removal in SERS of designer drugs J. Raman. Spectrosc. 2022, 53 (12), 2100-2109.</li></ol>Předložené práce zahrnují dvě strany téhož: jak spolehlivě zpracovat Ramanova/SERS data, a jak mít cenově dostupné a spolehlivé SERS substráty.&nbsp;Ve starší práci představuji jednoduchý, ale účinný způsob zpracování SERS/Ramanových spekter založený na morfologických operátorech. V jednom běhu zvládne odečtení pozadí i rozlišení signálů – a to bez nutnosti dohledu uživatele. Klíčové je dvouprůchodové schéma: nejprve jsou spočteny linie signálů a základní linie a poté zpřesněny jejich hranice (pomocí tzv. kontaktních bodů). Výhodou je rychlost a spolehlivost i pro velké datové sady, např. mapy nebo časové řady. Metodu jsme demonstrovali pomocí spekter vybraných syntetických drog, kde vedla i ke spolehlivějším shodám s databází.&nbsp;<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Vit_Pavelka_Obr_1_Morfologicke_filtrovani_jako_dvoji_klasifikator_2_70f63bcfab.jpg" alt="Vít Pavelka: Obr. 1: Morfologické filtrování jako dvojí klasifikátor: Demonstrace celkového zpracování SERS otisků prstů βk-MBDB jako syntetické drogy za využití linie signálů (ω1) a základní linie (ω2). Vložený obrázek ukazuje normalizovanou ROC křivku spektra, která je barevně kódované dle dvou nastavitelných parametrů. Pro přijaté signály jsou vyznačené polohy maxim. Spodní čáry zobrazují jednobodové rozdílové spektrum v intervalech vyhodnocených jako pozadí (černých) a zavržených signálů (šedých). " srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Vit_Pavelka_Obr_1_Morfologicke_filtrovani_jako_dvoji_klasifikator_2_70f63bcfab.jpg 245w," sizes="100vw" width="1600" height="955">Novější práce popisuje přímou přípravu SERS substrátů jiskrovými výboji pomocí 3D pozicionéru. Metoda je levná a obejde se bez chemických postupů přípravy: vysokonapěťový výboj mezi stříbrným hrotem a vodivým substrátem „natiskne“ vrstvu nanostruktur. Takto připravené substráty byly charakterizovány (mikroskopií v tmavém poli, elektronovou mikroskopií, UV-VIS spektroskopií a cyklickou voltametrií) a výsledné zesílení optimalizováno pomocí mapování Ramanových spekter adeninu (~16k spekter na jedno měření). Pro vyhodnocení byly použity dvě veličiny:&nbsp;<ul><li>Ramanova odezva – plocha dominantního signálu adeninu (~733 cm-1)</li><li>Pokrytí aktivními místy – Podíl spekter s detekovatelným signálem adeninu&nbsp;</li></ul>Tento postup umožnil vybrat vhodné parametry jiskření a posunout citlivost k velmi nízkým koncentracím (10-11 M adeninu). Na optimalizovaných podložkách byla pak naměřena a rozlišena i spektra několika derivátů adeninu, což demonstruje jejich kvalitativní využitelnost.&nbsp;<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Vit_Pavelka_Obr_2_Detekce_adeninu_a_jeho_derivatu_cd9078dfd8.jpg" alt="Vít Pavelka: Obrázek 2: Detekce adeninu a jeho derivátů: Spektra nízkých koncentrací adeninu po automatickém odečtení pozadí (nalevo) a vybrané deriváty adeninu měřené při koncentraci 2 μM (napravo); hvězdička označuje polohu pozůstatku křemíkového signálu." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Vit_Pavelka_Obr_2_Detekce_adeninu_a_jeho_derivatu_cd9078dfd8.jpg 245w," sizes="100vw" width="898" height="492">Oba popsané postupy (automatické zpracování spekter i tvorba substrátů) jsou replikovatelné, finančně i technicky dostupné a vhodné pro laboratoře, které potřebují provádět vysoké množství SERS experimentů za rozumnou cenu a s adekvátním lidským úsilím při zpracování statisíců spekter.

Výsledky soutěže o nejlepší práci mladých autorů v oboru spektroskopie 2025 - 3. místo v Kategorii B

Věda a výzkum

Článek

je dobrovolná organizace vědeckých, vědecko-pedagogických a odborných pracovníků oboru spektroskopie, příp. právnických osob, zabývajících se vědeckou a aplikační činností v tomto oboru, sdružených ke společné činnosti. SSJMM byl založena roku 1949.

Spektroskopická společnost Jana Marka Marci

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

Bruker

Wiley

C&EN

In this 4-part session you will gain insights and understanding of what you can do in the battery industry with varied technologies. From investigating solutes and electrodes, following battery cell behavior, and in situ research on energy storage materials the Bruker Scientists are sharing a wealth of knowledge for your research.Session 1: 11:00 a.m.<h5>Powering the Future: Analytical Methods in Battery Research</h5>Chemical understanding of batteries is essential for enhancing their performance, longevity, and safety. This session will highlight the role that analytical techniques play in battery research and development. By offering deep insights into the chemical, structural, and electrochemical properties of energy storage materials, these methods enable researchers to drive innovation and solve complex challenges. We'll provide an overview of key analytical approaches, including spectroscopy, solid-state NMR, and X-ray diffraction, and discuss their applications in advancing battery technology.Session 2: 11:25 a.m.<h5>Spectroelectrochemical Setup for Probing Reactions on Electrodes and in Electrolytes</h5>Electrochemistry combined with vibrational spectroscopy provides powerful insights into electrochemical reactions and battery research through unique infrared and Raman signatures. The session will cover accessories, setup optimization, and applications like electro-oxidation of metal-organic complexes and lithium battery interface mapping.Session 3: 11:50 a.m.<h5>Advancements and Challenges of Solid-State NMR Technology for Battery Research</h5>Solid-State Nuclear magnetic resonance (NMR) is a characterization technique applied to investigate the structural changes of/in battery materials. Advanced NMR approaches can be used to track and examine ion-exchange/diffusion across interfaces, electrolyte decomposition, dendrite formation, storage behavior of an electrode etc. during or following charging/discharging in order to understand electrochemical processes and improve battery properties.Session 4: 12:15 p.m.<h5>Charge and Structure: Understanding Batteries Through X-Ray Diffraction</h5>X-ray diffraction (XRD) serves as a powerful tool for elucidating the structural properties of battery materials at the atomic scale. Modern XRD techniques can be used to understand the effects of cycling and synthesis methods on electrode stability and efficiency, ultimately guiding the development of next-generation energy storage solutions.Key Learning Objectives:<ul><li>Gain an overview of current trends in battery technology.</li><li>Understand the key components of battery chemistry and design.</li><li>Learn about future trends in battery development and energy storage.</li></ul>Who Should Attend:<ul><li>Laboratory managers</li><li>Batteries developers</li><li>Electrochemical researchers</li></ul><blockquote>Presenter: Federico Paruzzo, PhD (Academic Market Project Manager, Bruker BBIO)Presenter: Sergey Shilov, PhD (NA Product Manager, Science, Bruker Optics)Presenter: Edina Sic (Solutions Product Manager, Academic Battery Research, Bruker BioSpin Group)Presenter: Nick Rodesney (XRD Applications Scientist, Bruker)Presenter: Ann Thayer (Contributing Editor, C&amp;EN Media Group)</blockquote>

The Science of Batteries

In this 4-part session you will gain insights and understanding of what you can do in the battery industry with varied technologies.

Advanced manufacturing technologies (AMTs) can speed drug development, improve quality and minimize drug shortages. Consequently, the FDA encourages early adoption of these technologies.This webinar will explore how digital transformation enhances the efficiency, accuracy, and reliability of process analytical technology (PAT) and quality control systems. We will present the principles and applications of PAT highlighting the importance of real-time monitoring and high-fidelity control of production processes. Attendees will gain insights into the latest digital tools in quality assurance and process control, ensuring compliance with regulatory standards and improving overall product quality. They will learn how PAT and associated technologies improve knowledge transfer and propagate accessibility from R&amp;D to full-scale production. Join us to discover how these advances are shaping the future of late development and advanced manufacturing and learn practical strategies for implementing these technologies in your operations.Session 1: 11:00 a.m. Enabling Digitalization from R&amp;D to Manufacturing - AI Ready Data through Ingestion &amp; Standardization &nbsp;Session 2: 11:25 a.m. How vibrational spectroscopy helps to accelerate new drug development and troubleshoot drug productionSession 3: 11:50 a.m. The Benefits of Raman Spectroscopy for the Understanding and Control of Pharmaceutical ProcessesSession 4: 12:15 p.m. Advancing Continuous Process Monitoring and Optimization with Benchtop NMR in PATKey Learning Objectives:<ul><li>Become familiar with available PAT spectroscopic tools such as NMR, NIR, mid-IR and Raman as well as their key applications that can enhance process control and quality control goals.</li><li>How to deploy spectroscopic and digital tools in a way that will advance PAT objectives.</li><li>Gain awareness about the way that many companies have already made use of PAT strategies that have proven to be beneficial.</li></ul>Who Should Attend:<ul><li>Laboratory managers</li><li>Chromatographers</li><li>New product developers</li></ul><blockquote>Presenter: Sergey Shilov, PhD (NA Product Manager, Science, Bruker Optics)Presenter: Anna Codina PhD (Director, Pharmaceutical Business, Bruker BioSpin)Presenter: Mark Kemper (Associate Director, Business Development, Tornado Spectral Systems)Presenter: Matteo Pennestri, PhD (Product Manager, PAT &amp; Automation, Bruker Pharma)Presenter: Kelly McSweeney (Contributing Editor, C&amp;EN Media Group)</blockquote>&nbsp;

C&EN: The Latest on Digitalization, Process Analytical Technology and Quality Control

The Latest on Digitalization, Process Analytical Technology and Quality Control

Explore how digital transformation enhances the efficiency, accuracy, and reliability of process analytical technology (PAT) and quality control systems.

Digitalization, PAT and QC

<div>Comparing and matching unknown spectra to databases of known measured spectra is one of the most effective methods for spectral identification.This webinar explores some of the latest advances in spectral analysis to tackle this challenge including Wiley’s KnowItAll classification models, SmartSpectra, and functional group analysis tools. Through a series of live examples, we will demonstrate how you can incorporate these tools into your workflow for the most successful analysis.In this session, you will:<ul><li>Learn about cutting edge technologies that can augment your spectral analysis workflow</li><li>See live demonstrations showing how these tools can help to identify spectra</li></ul>Who should attend:<ul><li>Analytical chemists and those performing spectral analysis</li><li>Current KnowItAll and spectral database users</li></ul>About KnowItAll SoftwareKnowItAll offers a unified, vendor neutral solution for data processing, analysis, searching, and databasing. KnowItAll 2025 has tools for workflows IR, Raman, GC-MS, LC-MS, NMR and UV-Vis, as well as tools for structure drawing, report publishing, and more.<blockquote>Presenter: Calvin Stevenson (Editor, Software Products, Wiley Science Solutions)Calvin Stevenson is an accomplished Editor at Wiley, specializing in spectral solutions and new technologies. He holds a Postgraduate Degree in Data Analytics from George Brown College and has a Bachelor of Technology in Biotechnology from McMaster University.</blockquote></div>

Wiley: Advances in Spectral Identification: SmartSpectra, Classifications, & More!

Advances in Spectral Identification: SmartSpectra, Classifications, & More!

This webinar covers advances in spectral analysis, including Wiley’s KnowItAll models, SmartSpectra, and functional group analysis tools.

Advances in Spectral Identification

Bruker Chemist Suite is a new software solution offered exclusively to Bruker customers. It contains a set of efficient tools for data management, processing, analysis and reporting of various analytical data (NMR, LC/GC/MS, UV-Vis, IR, Raman, Fluorescence). It also provides powerful modules for quantification and purity determination, for generating IUAPC name from chemical structure and for NMR spectra prediction. Bruker Chemist Suite is our new solution for confirmation of chemical structure identity and structure verification.<h5>What to expect</h5>This webinar will give you a sneak preview on the features that Bruker Chemist Suite is offering. You will get a general overview of the software (brief summary of the plugins that make up this package), as well as practical examples. The practical session will particularly focus on structure verification.<h5>Who Should Attend?</h5>Anybody who is interested in a software that can be used for a broad range of post-acquisition processing tasks of analytical data, such as processing, analysis, reporting, quantification and structure verification. &nbsp;<blockquote>Presenter: Jérôme Coutant (NMR Application Scientist at Bruker BioSpin and Product Manager of Structure Verification)Jerome Coutant studied chemistry at undergraduate level and hold a PhD in NMR spectroscopy from Université Pierre et Marie Curie, working on structure determination of proteins and protein-protein complexes. He then joined Université d’Evry as post-doctoral researcher and used NMR to solve the structure of small and medium-sized peptides. He moved to Bruker in 2007 as an application scientist, with a focus on liquid state NMR for small molecules.Presenter: Gary Sharman, PhD (Senior Scientific Director)Gary studied Natural sciences at the University of Cambridge before completing a PhD with prof Dudley Williams on structural and mechanistic studies by NMR and MS. He spent 20 years in the pharmaceutical industry, working in analytical chemistry at AstraZeneca and Eli Lilly, where he developed a particular interest in data flows and visualisations. He moved to Mestrelab in 2020, where his role centres around automation, data processing and customisation.</blockquote>

Bruker: Analytical Data Processing: Get to know the new Bruker Chemist Suite

Analytical Data Processing: Get to know the new Bruker Chemist Suite

This webinar will give you preview on features of Bruker Chemist Suite

Analytical Data Processing: new Bruker Chemist Suite

As we all know, the need for efficient and sustainable energy storage solutions has never been greater. With the increasing demand for electric vehicles, and storage of renewable energy, the battery industry together with academic institutes are constantly evolving and pushing the boundaries of what is possible.Bruker is at the forefront of this innovation, providing cutting-edge technologies and solutions for battery research and manufacturing. In this webinar, we will explore the latest developments in Bruker's technology and how they can be applied to optimize battery performance, reduce costs, and accelerate the path towards a cleaner energy future.Join our 75 minutes experts discussion as they dive into the fascinating world of batteries and discover how Bruker is shaping the future of it.Key Learning Topics:<ul><li>You will learn about a complete portfolio of technologies applied to battery research and production, including AFM, NMR, EPR, MS, FTIR, XRD, XRF, XRM, RAMAN, EDS and EBSD. These technologies represent the excellence of Bruker's analytical tools and are complementary in their applications. They are used in various ways to help researchers and manufacturers understand how batteries work, how they can be improved, and how they can be produced and recycled more efficiently.</li></ul>Who Should Attend?<ul><li>Battery manufacturers</li><li>Research and development organizations</li><li>Academic institutions</li><li>Material science organizations</li><li>Electrochemical and analytical chemistry organizations</li><li>Testing laboratories involved in battery research and development.</li><li>Government agencies involved in renewable energy and sustainability.</li><li>Investors interested in the battery market.</li><li>Battery technology experts and engineers</li></ul><blockquote>Presenter: Andrea Steck Ph.D. (Principal Scientist - Bruker BioSpin (Ettlingen, Germany))Andrea Steck joined BBIO Germany in 2010 to perform contract services, then stepped into food profiling development, acted as Quality Manager (ISO-17025), and now is responsible for supporting, developing, and driving AIC-DEV projects as Principal Scientist.Andrea holds a PhD in Chemistry (TU Munich). She gained extensive experience in NMR pulse sequence development and structure elucidation (Berne, Switzerland), and in leading an analytical (NMR/MS/IR) laboratory in big pharmaceutical industry (Vienna, Austria). She then joined Bruker Austria as Manager Pursuant to Trade Law, responsible for contract services and customer acquisition.Presenter: Hugues Guérault (Application Manager – Bruker Advanced X-Ray Solutions (Karlsruhe, Germany))Hugues Guérault joined Bruker in 2002 as Application Scientist. He is now leading Bruker AXS application team and manages worldwide the activities of the application laboratories for equipment demonstrations and customer training.Hugues holds a PhD in Material Science from Le Mans University (France) and made a post-doc at the University of Leuven (Belgium). Overall, he has acquired more than 25 years of experience in material characterization using X-ray diffraction.Presenter: Peter De Wolf, PhD (Sr. Director AFM Technology Development &amp; Applications, Bruker Nano Surfaces &amp; Metrology, Santa Barbara, CA, USA)Joined Bruker after obtaining Ph.D. in Electrical Engineering from the University Leuven &amp; IMEC, Belgium in 1998 focused on the development of novel AFM characterization methods. Author and co-author of over 40 publications related to property characterization using AFM, and co-inventor of several AFM methods. In his role, Peter is responsible for developing, driving, and leveraging new technology and applications for Bruker’s AFM Instrumentation.Presenter: Ph.D. Bob Galvin, FRSC (Vice President BAMS, Bruker Daltonics, London, UK)Bob Galvin obtained his PhD using mass spectrometry to investigate novel catalytic reactions and since then has always been involved in this technology. &nbsp;He joined Bruker eleven years ago and has held a number of executive positions during this period.Presenter: Rebecca Keller (Scientific Content Creator – Bruker Scientific LLC (Billerica, MA, USA))Rebecca joined Bruker Scientific in 2022 to support scientific content creation for applied markets as well as research and academia. Thanks to her extensive experience in crafting content for chemistry e-learning platforms, she excels at presenting complex ideas with exceptional clarity and precision.Rebecca graduated in Chemistry at the University of Oregon in 2019 and has since sought to improve scientific communication by producing content across multiple platforms.Presenter: Michele Gironda (Head of Global Segment Management – Bruker Nano Analytics (Berlin, Germany))Michele Gironda joined Bruker in 2017 when Bruker acquired XGLab where he was Director Sales and Marketing. He is now our Head of Global Market Segment Management in the Nano Analytics Division. In his role Michele manages worldwide activities for the key strategic market segments in cooperation with sales, marketing, application and product managers.Michele holds a Master Degree in Engineering obtained with his studies in Politecnico di Milano (Italy) and Universitat Politecnica de la Catalunya in Barcelona (Spain).</blockquote>

Bruker: Shaping the future of batteries: Bruker technologies across the entire value chain

Shaping the future of batteries: Bruker technologies across the entire value chain

Join our 75 minutes experts discussion as they dive into the fascinating world of batteries and discover how Bruker is shaping the future of it.

Bruker technologies - Shaping future of batteries

Electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy is an innovative tool to detect free radicals in skin and blood plasma. It is a powerful technique that can help us learn more about the redox status, and induced oxidative stress by quantification and characterization of different types of radicals formed in the skin, skin models, skin cells, and blood plasma.In skin, a critical radical concentration characterized by the reversal of primary ROS (reactive oxygen species) to secondary LOS (lipid oxygen species), leading to increased lipid peroxidation and consequent cellular damage is known. This reversal indicates a change in the redox balance. EPR spectroscopy represents an innovative sensitive tool to assess the antioxidant status by stress response methods in skin and blood plasma. The redox status and oxidative stress investigations were performed in blood plasma samples, and in ex vivo and in vivo skin. These permit evaluating antioxidative supplements and formulations but also studying the influence of oxidative stress, which could be induced by irradiation, lifestyle, or pollution. Cigarette smoke is a good representative of pollution and it is known that it affects the whole body and can induce skin aging. These effects could be shown using EPR spectroscopy but also other methods such as cytokine analysis, resonant Raman spectroscopy, and biochemical assays. New insights about direct smoking and passive smoking will be presented.Key Learning Topics:<ul><li>EPR as a tool to measure reactive oxygen and lipid oxygen species in skin</li><li>Detecting radicals ex vivo and in vivo in skin using spin probes and spin traps</li><li>Examples of redox status and oxidative stress in skin and plasma using EPR</li></ul>Who Should Attend?<ul><li>Academics and MDs who do any kind of skin and blood plasma research</li><li>General, R&amp;D and Qc/QA managers, and industrial customers from the health and personal care industries involved in development of skin care products</li></ul><blockquote>Presenter: Prof. Dr. Martina Meinke (Head of the Center of Experimental and Applied Cutaneous Physiology (CCP), Charité – Universitätsmedizin Berlin)Prof. Martina. C. Meinke is Head of the Center of Experimental and Applied Cutaneous Physiology (CCP) at the Clinic for Dermatology, Venerology and Allergology. Prof. Meinke studied chemistry at the Free University of Berlin, Germany. After graduation she headed an environmental laboratory until she switched to medical diagnostics. Since 1999, she has been employed by the CCP. After a postgraduate study, she was awarded the title medical physicist in 2006. Since 2007, she is an Assistant Professor of medical physics with the main focus on spectroscopy of blood and skin and electron paramagnetic resonance measurements in skin. She has headed the EPR (electron paramagnetic resonance) spectroscopy group for over 10 years. This method has already been used in several clinical and scientific studies to investigate the formation and characterization of radicals. She also focuses on optical, non-invasive techniques that are widely used for skin examinations.Prof. Meinke is author of more than 200 peer reviewed publications and numerous book chapters. She is a member of the Ethics Committee of the Charité and a reviewer for the BMBF VIP+ and the DFG.Presenter:&nbsp;Dr. Silke Lohan (Deputy Head of the Center of Experimental and Applied Cutaneous Physiology (CCP), Charité – Universitätsmedizin Berlin)Dr. Silke Lohan was born in Berlin and studied biology at the Free University of Berlin. In 2013, she completed her dissertation (Dr. rer. nat.) in human genetics. She had done her doctoral thesis at the Institute of Medical Genetics and Human Genetics at Charité - Universitätsmedizin Berlin and at the Max Planck Institute for Molecular Genetics. In October 2013, Dr. Lohan joined the team at CCP. Her main interest is electron paramagnetic resonance spectroscopy (EPR), which she applies in vivo, ex vivo and in vitro to study and assess the evolution of radicals in tissues and cells with and/or without the application of stressors. The radicals can be quantified and characterized. In addition, nanoparticle penetration and drug release processes in skin can be studied.Currently, she is focusing on projects related to the development and clinical application of UV-LEDs. Here, the focus is on the development of a method to determine the redox status in skin and blood. In addition, a measurement method is being established to investigate the effect of pollutants and the protective effect of anti-pollutant products on the skin.Presenter:&nbsp;Dr. Sylwia Kacprzak (Market Product Manager)Sylwia Kacprzak received her M.Sc. degree in Chemistry at the University of Maria Curie Sklodowska in Poland. Her EPR career began during her Ph. D. research at the University of Würzburg with a focus on investigations of the electron paramagnetic resonance parameters of bioradicals by density functional methods. Two postdoctoral positions followed at FU Berlin and University of Freiburg, where she gained extensive expertise in CW-EPR and FT-EPR techniques taking advantage of her theoretical background. In 2016, Sylwia joined Bruker as an Applications Scientist.</blockquote>

Bruker: Redox Status of Skin and Blood Measured by EPR Spectroscopy

Redox Status of Skin and Blood Measured by EPR Spectroscopy

In this webinar you will learn about EPR which is as a tool to measure reactive oxygen and lipid oxygen species in skin.

Metal-ion batteries have changed our everyday lives. The research on the electrode materials for metal-ion batteries is the key to improving the performance of the battery. Magnetic resonance, including nuclear magnetic resonance (NMR) and electron paramagnetic resonance (EPR), has been continuously improved during the past three decades and has gradually become one of the important technologies to study the structure-performance relationship of electrode materials.This webinar will help to grasp the important value of NMR and EPR techniques for battery research, which will promote the further development of advanced magnetic resonance technology. Prof. Hu will present unique examples of in-situ EPR and EPR imaging methods to study bulk and dendritic lithium deposits, dissolution of Cr-ions in Na-batteries, detection, and monitoring oxygen species, such as molecular and singlet oxygen in new cathode materials. A novel approach of using EPR employed together with NMR to analyze and understand electrochemical reaction mechanisms and structural electrode changes is the key to further improving battery performance.Key Learning Points:<ul><li>In-situ EPR and EPR imaging to study electrode materials in Li-ion and other types of batteries</li><li>Development of new electrode materials or optimization of available electrode materials that can work at high cell voltage and high specific capacity as a major task in the field</li><li>The importance of EPR and NMR techniques complementing each other for battery research &nbsp;</li></ul>Who Should Attend?<ul><li>Material scientists who use other spectroscopic techniques such as NMR, Raman, MS, XRD, etc.</li><li>Synthetic chemists working in inorganic chemistry</li><li>Managers, apps scientists, electrochemists who work in the battery research field</li></ul><blockquote>Presenter: Prof. Bing-Wen Hu (Shanghai Key Laboratory of Magnetic Resonance, East China Normal University)Prof. Hu studied at Fudan University from 1999 to 2006, and from 2006 to 2009 at the French Ultra high-Field Nuclear Magnetic Resonance Research Center at the University of Lille, France, where he was engaged in the development of new NMR methods. After his return to China, he focuses on the development of new technologies for NMR and EPR and their application in lithium-ion and sodium-ion battery systems. He has published more than 150 articles. He was a recipient of YuanZhi EPR (CHINA) award in 2022. He is currently the deputy director of the Shanghai Key Laboratory of Magnetic Resonance. He now holds a position of Full Professor at East China Normal University.Presenter:&nbsp;Dr. Sylwia Kacprzak (Market Product Manager)Sylwia Kacprzak received her M.Sc. degree in Chemistry at the University of Maria Curie Sklodowska in Poland. Her EPR career began during her Ph. D. research at the University of Würzburg with a focus on investigations of the electron paramagnetic resonance parameters of bioradicals by density functional methods. Two postdoctoral positions followed at FU Berlin and University of Freiburg, where she gained extensive expertise in CW-EPR and FT-EPR techniques taking advantage of her theoretical background. In 2016, Sylwia joined Bruker as an Applications Scientist.</blockquote>

Bruker: Magnetic Resonance for Li-ion Batteries: from NMR to EPR

Magnetic Resonance for Li-ion Batteries: from NMR to EPR

This webinar will help to grasp important value of NMR and EPR techniques for battery research

<div>Discover how KnowItAll streamlines structure elucidation workflows, spectrum-to-spectrum comparison, and identification of unknown peaks. With intelligent, user-friendly NMR tools designed for real-world spectroscopy challenges.&nbsp;<h5>In this webinar, you'll:&nbsp;</h5><ul><li>Explore intuitive processing, analysis, and prediction tools for H-, C-, and X-NMR&nbsp;</li><li>Discover what's new in KnowItAll 2026's NMR-specific updates&nbsp;</li><li>Learn a novel searching approach for multi-technique laboratories&nbsp;</li></ul>Learn how KnowItAll's NMR package solves your spectroscopy challenges with a comprehensive toolkit designed to support a wide range of users, from undergraduate courses to professional laboratories.&nbsp;<h4>About Wiley’s KnowItAll Software&nbsp;</h4>KnowItAll offers complete solutions to identify, analyze, and manage your NMR data. Combined with Wiley’s comprehensive, high-quality spectral reference databases, it provides one of the most advanced technologies available for fast, reliable spectral analysis. &nbsp;KnowItAll supports multiple techniques and instrument vendor formats. So, whether you use just NMR or additional spectral techniques (GC-MS, LC-MS, IR, Raman, UV-Vis), it’s the ideal vendor neutral solution for your lab.&nbsp;<blockquote>Presenter: Michelle D’Souza, PhD (Product Manager, Software Products, Wiley Science Solutions, Wiley)Dr. D’Souza brings years of insight and knowledge in the area of spectral informatics with leadership roles at both Wiley and Bio-Rad Laboratories. In addition to her multiple years as a scientific researcher at Abbott (now AbbVie) and DuPont, she has a Ph.D. in Chemistry from Northern Illinois University and a Masters in Analytical Chemistry from the Chinese Academy of Preventative Medicine. She earned a BS degree from Chemistry Department of Beijing University. &nbsp;Presenter: Nadia Martina, Ph.D. (Product Manager, Software &amp; Databases – New Techniques, Wiley Science Solutions, Wiley)Dr. Nadia Martina is a Product Manager for Wiley Science Solutions, where she oversees the development of new products and databases, while supporting existing KnowItAll capabilities. She earned her Ph.D. in Materials Science from Ontario Tech University, where she executed chemistry research using a variety of instrumental analytical techniques. Since joining Wiley in 2022, Nadia has focused on cheminformatics and software development.</blockquote></div>

Wiley: NMR simplified: Process, identify, predict, & database with confidence

NMR simplified: Process, identify, predict, & database with confidence

Discover how KnowItAll streamlines structure elucidation workflows, spectrum-to-spectrum comparison, and identification of unknown peaks.

ICPMS webináře se zaměřením na NMR - strana 1