Tiskové zprávy

Optické biosenzory, vláknové lasery, nanooptika, polovodiče a nanomateriály, ale i diagnostika a terapie pomocí elektromagnetických vln. To je výzkumný záběr Ústavu fotoniky a elektroniky (ÚFE) AV ČR, který byl založen v lednu 1955. Do historie vědy i společnosti se zapsal mimo jiné první laserovou operací oční sítnice v Československu anebo celosvětově rozšířenou metodou distribuce přesného času pomocí televizního signálu.

Efektivně podpořit lasery, a tím i technologický rozvoj Česka chce projekt LasApp. Propojuje excelentní výzkumná centra AV ČR, Univerzity Karlovy a dalších institucí a zaměří se na nejmodernější vláknové a tenkodiskové lasery, které se uplatňují např. ve strojírenství, medicíně a obranných systémech. Projekt spolufinancovaný Evropskou unií získal podporu z Operačního programu Jan Amos Komenský (OP JAK) Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy ve výzvě Špičkový výzkum.

Víceškálové materiály jsou sestaveny z různých druhů nanomateriálů, které mají samy o sobě neobvyklé vlastnosti. Jejich vzájemnou kombinací a integrací do hierarchií vyššího řádu lze získat inteligentní hmotu s unikátními funkcionalitami a překvapivým využitím v mnoha různých oborech. Na výzkum s tímto zaměřením získalo konsorcium osmi partnerů z akademické a výzkumné sféry vedené Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR finanční podporu z programu OP JAK Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy. Konkrétně se jednalo o výzvu Špičkový výzkum, která je zaměřená na podporu výzkumu s potenciálem excelentních výsledků uplatnitelných v praxi.

Některé choroby nebo jejich příčiny se dají odhalit díky technologiím, které umí změřit hladiny biomolekul (např. proteinů či nukleových kyselin). Vědci z Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR vyvinuli novou analytickou metodu, která dokáže detekovat nukleové kyseliny s extrémní citlivostí. Úspěšně ji vyzkoušeli při výzkumu tzv. myelodysplastického syndromu.

Procesy, které řídí chování a život buněk, jsou velice rychlé a pomíjivé. Technologie vyvinutá výzkumníky z Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR umožňuje prostřednictvím optického mikroskopu poskládat z neustále se pohybujícího vzorku trojrozměrný obraz. Tímto způsobem lze detailně pozorovat biologické struktury o velikosti několika desítek nanometrů. O nové patentované metodě českých vědců informoval dnes prestižní časopis Nature Communications.

Čeští vědci vyvinuli nový optický mikroskop, který svou citlivostí vysoce předčí ostatní. Je totiž schopný zachytit pohyb v nitrobuněčných strukturách složených jen z několika molekul a umožňuje přímé pozorování změny tvaru bílkovin. Nová metoda pomohla lépe pochopit fungování mikrotubulů, které stojí za základními biologickými procesy. Soubor nových mikroskopických metod představili vědci z Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR a Biotechnologického ústavu AV ČR ve vědeckém časopise Small Methods.

Výzkum na rozhraní fyziky a biologie prokázal, že pomocí vysoce intenzivních krátkých elektropulzů je možné ovlivňovat stavbu mikrotubulů, které jsou součástí vnitřní kostry buňky. Toto zjištění by mohlo být využito při kontrole růstu rakovinných buněk u nádorových onemocněních, a tedy při jejich léčbě. Zjistili to vědci z Ústavu molekulární genetiky AV ČR ve spolupráci s kolegy z Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR, Fyziologického ústavu AV ČR a Univerzity ve francouzském Limoges.tz_avcr-img-ufe-elektropulzy-20201130

Vědci z Akademie věd ČR objevili zcela nový způsob, jak ovlivnit samoskládání nanoskopických stavebních bloků – proteinů – do struktur buněčného skeletu, a to pomocí velice krátkých a intenzivních elektrických pulzů. Pozoruhodné na tomto objevu je, že pulzy mohou zásadně ovlivnit nanoskopický tvar poskládané struktury a to vratně, nebo nevratně, podle nastavení parametrů pulzů. Tento objev má dopad na vývoj nových bionanomateriálů a může vést až k novým elektromagnetickým postupům v biomedicínských terapeutických metodách, například v léčbě rakoviny. Objev publikoval prestižní vědecký časopis Advanced Materials.

První přenos obrazu optickým vláknem realizoval francouzský fyzik českého původu Erich Spitz

Optické vlákno – původně opomíjený vynález, který později zcela změnil svět telekomunikačních technologií. V bývalém Československu se s jeho výzkumem začalo v laboratořích Akademie věd v roce 1979. V současnosti patří pracoviště Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR ke špičkovým laboratořím, kde umí připravit speciální optická vlákna pro vysokovýkonné vláknové lasery. I proto se v Praze v těchto dnech setkávají vědci na mezinárodním sympoziu SPIE Optics + Optoelectronics, kde odborníci z Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR vystoupí.