Tým chemiků z Akademie věd ČR přišel s převratnou metodou umožňující snadno a levně produkovat ozářené nanodiamanty a jiné materiály využitelné pro vysoce citlivou diagnostiku chorob, včetně nádorových onemocnění. Jejich článek nyní publikoval prestižní vědecký časopis Nature Communications.

Prvním spoluautorem článku je Jan Havlík, který v současné době působí na VŠCHT na Ústavu učitelství a humanitních věd. Na experimentální a analytické části se podílela také Helena Raabová, studentka doktorského studia na Ústavu chemie pevných látek. Celý výzkum byl uskutečněn pod vedením Petra Cíglera, který je úspěšným absolventem naší školy v oboru analytické chemie.

• O objevu informoval ve svém článku i Český rozhlas

Diagnostika chorob a porozumění procesům probíhajícím v buňkách na molekulární úrovni vyžaduje citlivé a selektivní diagnostické nástroje. Vědci jsou dnes schopni sledovat magnetická a elektrická pole v buňkách s rozlišením v řádu desítek nanometrů a s vysokou citlivostí díky krystalovým poruchám v částicích některých anorganických materiálů. Téměř ideálním materiálem pro tyto účely je diamant. Na rozdíl od šperkařských diamantů se ale pro aplikace v diagnostice a nanomedicíně používají asi milionkrát menší diamanty – nanodiamanty, které se připravují synteticky z grafitu za vysokých tlaků a teplot.

Čistý nanodiamant však o svém okolí mnoho nesdělí. Jeho krystalová mřížka se musí nejprve řízeně poškodit tak, aby v ní vznikly zvláštní poruchy (tzv. centra dusík-vakance) umožňující optické čtení. Poškození se vytváří nejčastěji ozářením nanodiamantu rychlými ionty v částicových urychlovačích. Tyto urychlené ionty jsou schopny z krystalové mřížky nanodiamantu vyrazit atomy uhlíku, po nichž tak zůstanou v mřížce „díry“ (vakance). Ty se poté při vysokých teplotách spárují s atomy dusíku, které jsou v krystalu přítomné jako nečistoty. Nově vzniklá centra dusík-vakance jsou zdrojem fluorescence, kterou je pak možné pozorovat. Právě díky této fluorescenci mají nanodiamanty obrovský potenciál využití v medicínských i technických aplikacích. Zásadním omezením pro využití těchto materiálů v širší praxi je ale velmi drahé a málo efektivní ozařování ionty v urychlovači, které neumožňuje přípravu většího množství tohoto mimořádně cenného materiálu.

Tým vědců z několika výzkumných pracovišť pod vedením Petra Cíglera a Martina Hrubého publikoval v časopise Nature Communications zcela nový způsob ozařování nanokrystalů. Namísto drahého a dlouhého ozařování v urychlovači využili vědci velmi krátké a o mnoho levnější ozáření v jaderném reaktoru.

Tak jednoduché to ale nebylo – vědci museli využít trik, kdy neutronové záření v reaktoru štěpí atomy bóru na lehké a velmi rychle letící ionty hélia a lithia. Nanokrystaly se nejprve musí rozptýlit v tavenině oxidu boritého a následně se ozáří neutrony v jaderném reaktoru. Záchytem neutronů a rozpadem jader bóru vzniká hustá sprcha iontů hélia a lithia, které v nanokrystalech mají stejný efekt jako tytéž ionty produkované urychlovačem – řízenou tvorbu krystalových poruch. Díky vysoké hustotě této částicové sprchy a možnosti ozářit v reaktoru mnohem větší množství materiálu je možné snadno a daleko levněji připravit najednou desítky gramů vzácného nanomateriálu, což je přibližně tisíckrát více, než kolik byli vědci dosud schopni získat při srovnatelném ozařování v urychlovačích. Tato metoda se ukázala jako úspěšná nejen pro tvorbu poruch v mřížce nanodiamantu, ale i na dalším nanomateriálu, karbidu křemíku. Vědci proto předpokládají, že by metoda mohla sloužit univerzálně pro produkci nanočástic s definovanými poruchami ve velkém měřítku.

Nová metoda vychází z principu využívaného při terapii bórovým neutronovým záchytem (boron neutron capture therapy – BNCT), kdy je pacientovi podána sloučenina bóru. Po jejím nahromadění v nádoru je pacient ozářen neutrony, které způsobí štěpení jader bóru na ionty hélia a lithia. Ty následně zničí nádorovou tkáň, v níž je bór nahromaděn. Díky principu známému z experimentální terapie nádorů se tak nyní povedlo vytvořit cestu pro efektivní výrobu nanomateriálů s vysokým potenciálem využití mimo jiné i v diagnostice nádorových onemocnění.

Zdroj - tisková zpráva ÚOCHB AV ČR

Článek: Jan Havlík, Vladimíra Petráková, Jan Kučka, Helena Raabová, Dalibor Pánek, Václav Štěpán, Zuzana Zlámalová Cílová, Philipp Reineck, Jan Štursa, Jan Kučera, Martin Hrubý a Petr Cígler: Extremely rapid isotropic irradiation of nanoparticles with ions generated in situ by a nuclear reaction. Nature Communications 2018, 9, 4467. DOI: 10.1038/s41467-018-06789-8.

Dne 7. 11. 2018 se za účasti i našich studentů konala v prostorách STU v Bratislavě již 20. celoslovenská studentská vědecká konference pod názvem "Chémia a technológie pre život"

Sekce

Fermentačné technológie

1. místo Bc. Pavlína Vágenknechtová (vedoucí práce Ing. Marie Suchanová, Ph.D.), příspěvek „Multidetekční postupy pro hodnocení chemické bezpečnosti vína“    

Výživové aspekty potravin a hodnotenie rizika

1. místo Bc. Petra Peukertová (vedoucí práce prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.), příspěvek „Zhodnocení obsahu fytokanabinoidů v CBD olejích“

2. místo Bc. Denisa Turnerová (vedoucí práce doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.), příspěvek „Stanovení chlorovaných parafínů v rostlinných olejích pomocí GC-HRMS“

3. místo Bc. Václav Kadlec (vedoucí práce Ing. Marie Suchanová, Ph.D.), příspěvek „Kustovnice čínská – oblíbená „superpotravina“ s residui pesticidů“

5. místo Bc. Mariya Glushchenko (vedoucí práce Ing. Zbyněk Džuman, Ph.D.), příspěvek „Zhodnocení míry kontaminace mykotoxiny v kukuřičných výrobcích určených pro různé věkové skupiny dětí“ 

Analytické separačné metódy

2. místo Bc. Kateřina Šebelová (vedoucí práce prof. Ing. Vladimír Kocourek, CSc.), příspěvek "Profily opiových alkaloidů v máku setém (Papaver somniferum L.)"   

Technológie ochrany životného prostredia

2. místo Bc. Lucie Horáčková (vedoucí práce doc. Ing. Jana Pulkrabová, Ph.D.), příspěvek  "Metabolity ftalátů a látky DINCH v moči matek a dětí" 

Biochémia a mikrobiológia 

1. místo Bc. Kamila Bechyňská (vedoucí práce prof. Ing. Jana Hajšlová, CSc.), příspěvek „Studium lipidomu jaterní tkáně potkanů po enterálním a parenterálním podání výživových tukových emulzí“

Prestižní ocenění E.ON Energy Globe v kategorii Nápad letos získala firma Pinflow energy storage se svým projektem redoxních průtočných baterií. Startup byl založen týmem ze skupiny prof. Koska z Ústavu chemického inženýrství a komercializuje technologii vanadové redoxní průtočné baterie.

Zvětšování měřítka technologie probíhalo ve Výzkumném centru Nové technologie na Západočeské univerzitě v Plzni. Bateriové svazky firmy Pinflow energy storage svými parametry převyšují několikanásobně světovou konkurenci z oboru.

Ocenění převzal na slavnostním večeru Ing. Jiří Vrána. Gratulujeme!

V čem je vanadová redoxní průtočná baterie tak výjimečná? Jaké jsou její výhody? Na tyto i další otázky naleznete odpověď v tomto rozhovoru.

V týdnu 22. – 26. října se na VŠCHT na Fakultě chemické technologie pod vedením profesora Josefa Krýsy z Ústavu anorganické technologie, ve spolupráci se Zahraničním oddělením VŠCHT, uskutečnil první běh podzimní školy pro japonské studenty z partnerské instituce Kyushu Institute of Technology v Japonsku.

Na výuce zaměřené na Chemické Technologie a Chemii materiálů se kromě profesora Josefa Krýsy podíleli i další vyučující: docent Martin Paidar z Ústavu anorganické technologie, profesor David Sedmidubský z Ústavu anorganické chemie, profesor Jaroslav Kvíčala z Ústavu organické chemie a docent Pavel Novák z Ústavu kovových materiálů a korozního inženýrství.

Z Kyutech přijelo 7 studentů v doprovodu profesora Teruhisa Ohno a profesora Teruyuki Nakato. Součástí bylo i neformální setkání studentů a učitelů v café Carbon, kde japonští učitelé a studenti představili Kyutech a svá výzkumná témata. Týdenní program zahrnoval i řadu kulturních a poznávacích aktivit a studenti tak měli možnost zavítat na exkurzi do úspěšného výrobního závodu RAKO 3, LASSELSBERGER s.r.o, v Lubné u Rakovníka, který je největším výrobcem keramických obkladů a dlažeb v ČR a zároveň se řadí k největším evropským výrobcům obkladových materiálů.

Na úspěšný průběh podzimní školy by měl v následujícím akademickém roce 2019/2020 navazovat běh druhý, kdy hostitelskou institucí bude Kyutech. Více informací lze získat na Zahraničním oddělení VŠCHT v průběhu prosince 2018.

Většina malých národů je hrdá na těch několik věcí, které od nich svět získal. Čtenář si nejspíš vzpomene, že z českých zemí pochází výrazy jako dolar nebo robot. K českým (přesněji československým) prvenstvím patří i Mezinárodní chemická olympiáda, která před padesáti lety vznikla v Praze.

Cesta na olympiádu je obvykle neuvěřitelně zábavná a náročná zároveň. Letošní padesátý ročník konaný v Bratislavě a v Praze přinesl historicky nejlepší umístění českých zástupců. Časopis Vesmír využil této příležitosti, aby čtenářům zprostředkoval pohled na volnočasové aktivity mladých českých chemiků.

Kdy to vlastně začalo?

Chemická olympiáda je předmětová soutěž středoškolských studentek a studentů. Rok 1968 přinesl do české a slovenské společnosti řadu změn, s jejichž dopady se potýkáme dodnes. K dědictvím tohoto osmičkového roku patří i Mezinárodní chemická olympiáda: zrodila se v červnu onoho roku.

V té době již několik let soutěžili českoslovenští studenti v chemických znalostech a praktické chemii na školní a okresní úrovni, vrcholem bylo celostátní kolo soutěže. Chemickou olympiádu pořádali středoškolští pedagogové zastřešení Ústřední komisí chemické olympiády, v té době provozované v Ústředním domově pionýrů a mládeže Julia Fučíka. Tato soutěž, organizovaná nadšenými chemikáři, se toho roku, možná okořeněna atmosférou Pražského jara, přetavila v první ročník soutěže mezinárodní. Tím se MChO zařadila po bok mezinárodních soutěží v matematice (poprvé 1959 v Rumunsku) a fyzice (poprvé 1967 v Polsku). Tehdejšího, jak stálo v oficiální pozvánce na akci, „mezinárodního setkání studentů – chemiků“ se zúčastnily týmy tří států tzv. východního bloku; kromě Československa ještě Maďarsko a Polsko.

Celý článek sepsaný předními chemiky VŠCHT Praha Michalem Kolářem a Petrem Slavíčkem si můžete přečíst ve Vesmíru.

Dne 24. října byla slavnostně zasazena v dejvickém kampusu „Masarykova“ lípa u příležitosti výročí 100 let Československa. Akce se zúčastnil rektor VŠCHT Praha prof. Karel Melzoch, rektor ČVUT v Praze doc. Vojtěch Petráček, děkan Katolické teologické fakulty Univerzity Karlovy prof. Vojtěch Novotný, ředitel Národní technické knihovny Ing. Martin Svoboda, ředitel ÚOCHB Akademie věd ČR RNDr. Zdeněk Hostomský a místostarostka Městské části Praha 6 Ing. arch. Eva Smutná. Lípa byla vypěstovaná ze semínka lípy, pod kterou sedával prezident Masaryk na Plečnikově vyhlídce Pražského hradu.

„Masarykova lípa je strom s rodokmenem z Programu aplikovaného výzkumu a vývoje národní a kulturní identity Ministerstva kultury České republiky. V rámci toho projektu byly identifikovány v českých krajích významné stromy, jejich řady a linie, čili celé aleje a stromořadí. Byl sebrán rostlinný materiál na rozmnožování, to znamená řízky a rouby i semena na generativní rozmnožování. Z našeho výzkumu vznikla série několika tisíců stromečků, které jsou deponovány ve Výzkumném ústavu Silva Taroucy pro krajinu a okrasné zahradnictví v Průhonicích jako genetický základ památných stromů a významných alejových stromů. Část je smluvně používána zahradnictvím Bielmacz v Kozolupech u Berouna. Stromy jsou dále distribuovány zájemcům, kteří chtějí vysazovat významné dřeviny, jako jsou stromy republiky. Genobanka těchto stromů je udržována a deponována ve výzkumném ústavu v Průhonicích,“ říká Jan Hendrych, ASLA, z katedry urbanismu a územního plánování Fakulty stavební ČVUT.

„Jsem z Plzně a mám rád pivo, zajímalo mě, co za tím stojí.” říká student biotechnologie na Vysoké škole chemicko technologické. Co se skrývá za dveřmi laboratoří? Může to být třeba i studentský pivovar. Výroba piva v dnešní době předpokládá celou řadu výzkumů, těmi se mohou zabývat právě i studenti biotechnologie. Co můžou po škole dělat absolventi Vysoké školy chemicko technologické a jaká výzkumná práce stojí za výrobou piva?

Na radiu Wave si můžete přečíst nebo poslechnout rozhovor se studenty VŠCHT  Praha.

Foto Kateřina Štulíková

Evropská korozní federace, EFC, uděluje každoročně při příležitosti konání největší světové korozní konference EUROCORR tři granty pro podporu mezinárodní mobility a spolupráce mezi evropskými výzkumnými týmy v oblasti koroze a protikorozní ochrany. Podpora je určena mladým vědeckým pracovníkům, kteří chtějí navštívit zahraniční pracoviště vedené zkušeným odborníkem za účelem krátkodobého studijního pobytu.

Mezi třemi podpořenými projekty pro rok 2018 je Darya Rudomilova ze skupiny Kovové konstrukční materiály Technoparku Kralupy Vysoké školy chemicko-technologické v Praze. Darya bude mít příležitost navštívit a krátkodobě pracovat ve skupině Dr. Michaela Rohwerdera z Max-Planck-Institut für Eisenforschung v Düsseldorfu (Německo). Dr. Rohwerder vede celosvětově uznávané pracoviště, které stálo u zavádění lokálních elektrochemických technik ve výzkumu atmosférické koroze. Pobyt bude věnován tématu detekce vodíku ve struktuře vysoko pevnostních ocelí pomocí techniky SKPFM (scanning Kelvin probe force microscopy). Mikroskopie atomárních sil (AFM) a měření Kelvinovou sondou (SKP, SKPFM) jsou techniky dostupné v Technoparku Kralupy a spolupráce se skupinou Dr. Rohwerdera umožní jejich širší uplatnění ve výzkumných i vývojových projektech.

Foto: Darya Rudomilova přebírá EUROCORR Young Scientist Grant od profesora Wolframa Fürbetha, předsedy STACu (Science and Technology Advisory Committee) EFC během konference EUROCORR 2018 v Krakově

Na webu Universitas vyšel článek o postavení žen v současné vědě a na českých univerzitách, který čerpá i ze zkušenosti VŠCHT Praha.

V minulých letech  se VŠCHT zapojila do celoevropského projektu Trigger a začala se touto problematikou zabývat. Loni čtyřletý projekt skončil a výsledkem jsou nové informace o problematice i konkrétní řešení podporující rovnost při sledováníé akademické kariéry.

Co je projekt Trigger

Transforming Institutions by Gendering Contents and Gaining Equality in Research

• mezinárodní čtyřletý projekt, který v České republice řeší Vysoká škola chemicko-technologická v Praze a byl ukončený loni
• dalšími mezinárodními partnery jsou univerzity v Londýně, Paříži, Madridu a Pise
• cílem projektu bylo zviditelnění tématu a podpora genderové rovnosti a diverzity na zúčastněných školách
• v případě VŠCHT nejprve proběhlo rozsáhlé statistické šetření, které mapuje zastoupení žen a mužů na různých stupních programů a akademických pozic
• řešitelé vedli s akademiky z VŠCHT rozhovory o jejich životní a kariérní dráze a pohledu na genderové otázky v dnešní době; čtyřicet rozhovorů bylo knižně zpracováno do dvou publikací
• na VŠCHT Praha byla zřízena školka, pravidla byla rozšířena o ustanovení, které umožní žádat o grant i studentkám, jež přerušily studium v doktorském programu kvůli mateřské či rodičovské dovolené a chtějí se vrátit a ve studiu pokračovat
• VŠCHT se snaží umožňovat i práci z domova, zaměstnanci mají možnost pracovat na zkrácené úvazky či využívat flexibilní pracovní dobu;
• byla zřízena Cena Julie Hamáčkové, která je udělována ženám ve vědě i zaměstnancům, kteří prosazují rovné příležitosti v pracovních vztazích a výzkumu na VŠCHT

Odborníci z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze prozkoumají úroveň kontaminace životního prostředí v severní Arménii spojené s těžbou. Společně s ekologickou organizací Arnika shromáždili vzorky půdy a sedimentů, jež analyzují v laboratořích na obsah toxických látek. Výsledky by měly být publikovány v listopadu, uvedla dnes v tiskové zprávě Arnika.

Sběr vzorků se uskutečnil v provincii Lori. V třináctitisícovém Alaverdi se nachází v údolí položená továrna na zpracování mědi a v širokém okolí pak přidružené doly, kde se kromě načervenalého kovu těží také molybden. Univerzitní akademici chtějí místním obyvatelům, organizacím i arménské vládě předat spolehlivá vědecká data. "Situaci by výrazně pomohly přijatelnější a bezpečnější právní předpisy v oblasti životního prostředí, v takovém případě nebude nutné zavírat dotyčné průmyslové podniky," doplnila Krejčová.

Další informace v článku na webu Ekolist.

Zajímá vás ochrana životního prostředí? Podívejte se na studijní programy zaměřené na ochranu přírody na VŠCHT Praha.

Foto | Martin Holzknecht / Arnika