Milí fanoušci vědy, pomožte nám organizovat Science Café a dělat popularizaci vědy co nejlépe, odpovězte nám prosím na několik otázek v následujícím online dotazníku: https://www.surveymonkey.com/s/sciencecafe_web
Děkujeme!
Michal Babič a Tomáš Etrych pracují na výzkumu polymerů – unikátních materiálů, které se mohou v budoucnu stát významnými pomocníky v medicíně. Následující rozhovor je kromě přiblížení jejich výzkumu také pozvánkou na Science Café – diskusní večer, který se uskuteční 6. prosince v coworkingovém centru HUB Prague (Drtinova 10, Praha 5) od 19:30.
Na jaké otázky hledáte ve vašem výzkumu odpověď?
Michal Babič: Hledáme způsoby, jak vyrobit materiál pro konkrétní diagnostickou aplikaci s vlastnostmi, které umožní řešit dosud neřešitelné, nebo už nalezené řešení vylepšit s ohledem na rychlost a přesnost diagnostiky. Vyvíjíme mikročásticové materiály pro vyhledávání markerů různých onemocnění v biologických tekutinách jako jsou třeba plazma, nebo mozkomíšní mok. Hledanými markery pak jsou patogenní mikroby, nebo látky signalizující počátek neurodegenerativního, metabolického, nebo nádorového onemocnění. Námi vyvíjené mikročástice jsou pak našimi partnery testovány v mikroprůtokových čipech, což jsou v podstatě mikrotiskovými metodami vytvořené kanálky s průsvitem několik málo mikrometrů, jako přesné a rychlé lapače zmiňovaných markerů.
Dále vyvíjíme nanočástice, které dokážou odlišit terapeutické buňky od okolí, do kterého jsou tyto buňky implantovány. To je velmi důležité pro rozvoj velmi mladé medicínské disciplíny, která se nazývá regenerativní medicína a buněčné terapie, protože pak lze získat informace o tom, jak se buňkám v organismu příjemce vede. Tyto informace jsou jinak bez nutnosti další operace prakticky nedostupné.
Tomáš Etrych: Naší snahou je vyvíjet polymerní materiály využitelné v medicíně, např. pro dopravu léčiv a genetické informace. Pro širokou veřejnost je polymer, často nazývaný jako plast, hmota, z které se mohou vyrábět roztodivné pomůcky pro život, od obalů až po součástky aut a raketoplánů. V našem případě se jedná o polymer, který je perfektně vodorozpustný a díky své struktuře netoxický a neimunogenní pro lidské tělo. Využíváme těchto vlastností polymerů například k dopravě léčiv, která mají sama o sobě vedlejší účinky. Náš polymer, v tomto případě ho nazveme „nosič“, funguje jako „obálka“, ve které je léčivo „uzavřeno“. Polymerní nosič dokáže léčivo nejenom obalit, a tím zmírnit až odstranit vedlejší účinky, ale díky své struktuře dokáže léčivo dopravit do určité části organizmu a zde léčivo vypustí v původní formě. Kromě dopravy léčiv studujeme také systémy pro dopravu genetické informace. V tomto případě polymerní nosič pomáhá v ochránění a dopravě DNA nebo RNA s cílem léčit vrozená genetická onemocnění nebo onemocnění jako jsou zhoubné nádory.
Ve své práci bychom rádi vyvinuli vysoce variabilní polymerní systém vhodný pro dopravu různých biologicky aktivních látek. Úkol je to nelehký, protože lidské tělo je opravdu geniální biologický „stroj“ a my jsme stále na počátku pochopení všech jeho zákonitostí a pochodů.
Co se vám již ve vašem výzkumu povedlo?
MB: V oblasti nanočásticových značek pro buňky jsme vyvinuli tři typy částic, které se jako kontrastní látky pro terapeutické buňky osvědčili nad očekávání dobře, a pomalu si razí cestu i mimo původně zamýšlené použití.
TE: U několika systémů máme potvrzené velmi dobré výsledky při léčbě nádorových onemocnění u laboratorních zvířat, které se zdají být velmi povzbudivé. Rovněž máme prokázáno na několika zvířecích modelech, že použitím našich polymerních nosičů s léčivy dochází k velmi výraznému potlačení nechtěných vedlejších účinků v porovnání se samotnými běžně používanými léčivy.
Na kolik je ve vašem výzkumu podstatné mít „Nápad“? Zažíváte ještě takový ten „heuréka moment“?
TE: Dokonce bych řekl, že slovo podstatné je příliš mírné. My nápady prostě potřebujeme, neumím si bez nich svůj výzkum představit. Je opravdu vzrušující dostat nápad, který v první chvíli vypadá jako letenka do Stockholmu. Samozřejmě na něj navazuje mravenčí laboratorní práce a měření s cílem potvrdit základní hypotézu. V některých případech, laická veřejnost se asi podiví, i „špatné nápady“, u kterých se původní základní hypotéza nepotvrdí, mohou přinést velmi zajímavé a inspirující poznatky, někdy vedoucí až k dalšímu „nápadu“. Myslím, že dnešní vědec by měl být velmi kreativní člověk.
MB: Usilovnou laboratorní mravenčí prací, ve které hraje roli hlavně testování, pokusy a omyly, dojdete k poznání nutnosti „nápad“ dostat. A ten tedy já neumím ani „vysedět“, ani „vydřít“. Nákladné přístroje mi pomáhají spíše dokonale zmapovat okolí vlastního omylu, který si pak uvědomím třeba při lepení draka, nebo při jadrném komentování vlastního uváznutí v koloně na D1. Na druhou stranu, kreativity smí vědec užívat výhradně s vědomím jistého nebezpečí, protože pokud grantová agentura nebo evropský fond shledá, že máte špatně vyplněnou tabulku formuláře XY, tak neoslníte ani zkonstruováním funkčního prototypu transdimenzionálního teleportu s volitelnou omlazovací funkcí.
Jaká je vaše vize pro využití výsledků vašeho výzkumu?
TE: Sedím v útulné ordinaci a krásná mladá sestřička mi ručním krevním analyzátorem odebírá vzorek krve. Za 15 sekund analyzátor zabzučí a na základě malého proužku papíru sestřička vyndává z lednice dvě ampule. Jedna obsahující polymerní léčivo s vhodnou rychlostí uvolňování léčiva pro mé onemocnění a druhou obsahující přesnou směrující strukturu k identifikovaným nemocným buňkám. Během 20 sekund po smíchání obsahu obou ampulí je připraven optimální lék pro můj neduh. Asi takto si představuji vizi budoucnosti v mém oboru.
MB: Naše materiály by pomohly identifikovat problémy, které dnes nemůžeme řešit, protože o nich prostě nevíme. Pokud se nám například podaří vytvořit mikrokuličku, která dokáže pomoci diagnostikovat raná stadia infekčních, nebo degenerativních chorob, lze očekávat podobné změny, které způsobily vynálezy ultrazvuku, rentgenu, nebo magnetické rezonance.
Hostem Science Café 4. 10. 2011 byl Michal Skořepa, poradce viceguvernéra ČNB a prezident České společnosti ekonomické, tématem přednášky a diskuse byla behaviorální ekonomie. Pokud jste Science Café nestihli, můžete se na přednášku pana Skořepy podívat na našem video kanálu: http://vimeo.com/channels/sciencecafe
Science Café o behaviorální ekonomii, část I
Děje v přírodě na molekulové úrovni, to je předmětem výzkumu hosta dalšího listopadového Science Café Michala Fárníka z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR. Následující rozhovor je pozvánkou na Science Café 8. 11. 2011 do kavárny Potrvá (Srbská 2, Praha 6).
Čím se zabýváte ve vašem výzkumu?
Michal Fárník: V naší laboratoři provádíme základní výzkum, ve kterém studujeme, jak se chovají jednotlivé molekuly, a to třeba pod vlivem ultrafialového záření. Zkoumáme takové molekuly, které se vyskytují například v atmosféře a podílí se na vzniku ozonové díry, nebo molekuly, které jsou základními stavebními jednotkami biomolekul, tedy molekul, z nichž se skládají živé organismy na Zemi. Takové procesy, jako je vznik ozonové díry či radiační ničení DNA, jsou nesmírně složitým „puzzlem“ skládajícím se z velkého počtu elementárních procesů, jako jsou ty, které zkoumáme v naší laboratoři. My se tedy snažíme dodávat některé drobné díly do celkového „puzzlu“ s vizí, že se v budoucnu podaří pochopit tyto procesy v celé jejich komplexnosti. A když věci pochopíme, dává nám to potenciál s nimi eventuelně něco udělat, například bránit šíření ozonové díry. Naším cílem tedy není vývoj nějakého přístroje či zařízení nýbrž detailní pochopení určitých dějů v přírodě na molekulové úrovni.
Pokud vás zajímá, jaké materiály by mohly v budoucnu hrát klíčovou roli v medicíně nebo při konstrukci elektronických přístrojů, nenechte si ujít Science Café o uhlíkatých materiálech, které se uskuteční 1. 11. 2011 v HUB Prague (Drtinova 10, Praha 5) od 19:30. Vystoupí na něm dva špičkoví čeští vědci – Martin Kalbáč a Otakar Frank z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, kteří budou mimo jiné přímo na místě demonstrovat přípravu grafenu. Následující rozhovor je krátkým představením těchto unikátních materiálů a pozvánkou na diskusi, která bude součástí Science Café.
O grafenu a fullerenech se mluví jako o materiálech se zázračnými vlastnostmi, v čem spočívá jejich výjimečnost?
Martin Kalbáč: Unikátnost těchto materiálů spočívá zejména v jejich rozměrech. Uhlíkové nanotrubičky mají průměr řádově několik nanometrů, avšak jejich délka může dosahovat až několik centimetrů. Tyto materiály mají tak v sobě kousek nanosvěta i kousek makrosvěta. Důsledkem jsou pak překvapivé vlastnosti. Příkladem mohou být právě uhlíkové nanotrubičky. Přestože jsou tvořeny pouze atomy uhlíku, mají v závislosti na průměru a směru sbalení různou barvu. Představte si, že byste srolovali list papíru a v závislosti na průměru by se měnila barva role.
Otakar Frank: Unikátnost a nejzajímavější vlastnosti grafenu vychází mimo jiné z perfektní symetrie v podstatě do nekonečna vedle sebe uspořádaných atomů uhlíku ve tvaru šestiúhelníku, tj. podobně jako včelí plástev. Z těch nejvýznamnějších unikátních vlastností můžeme jmenovat například tepelnou vodivost, ve které je grafen světovým rekordmanem, více než 2x vyšší v porovnání s druhým v pořadí diamantem nebo více než desetkrát vyšší než stříbro či měď. Dále je to nejpevnější materiál, který existuje. Jeho pevnost v tahu je například zhruba 50x vyšší než u kevlaru nebo speciálních ocelí a několik setkrát vyšší než u bežné oceli. A speciální kapitolou jsou elektronické vlastnosti. Například extrémně vysoká pohyblivost nosičů náboje i při pokojové teplotě nebo jejich hustota. V podstatě se jedná o perfektní vodič.
Následující rozhovor je pozvánkou na první Science Café v Hradci Králové, které se uskuteční v úterý 18. 10. 2011 v kavárně U Knihomola od 19:00. Hosty budou František Malíř a Vlastimil Dohnal z Přírodovědecké fakulty Univerzity Hradec Králové.
Plísně produkující penicilin nebo ty, které najdeme u plísňových sýrů, to jsou dva druhy „plísní“, které máme rádi. Kolik takových „hodných“ plísní známe a dokážeme jejich zdraví prospěšný efekt využívat?
František Malíř: Z těch „hodných“ plísní lidstvo využívá a zná už například penicilin, cyklosporin A nebo lovastatin, ale kolik je plísní doopravdy a kolik z nich jich je pro člověka „hodných“, s prospěšnými účinky, to přesně zatím nevíme.
Vlastimil Dohnal: Plísně využíváme k produkci různých enzymů, organických kyselin, antibiok, steroidů apod., které by chemickou cestou bylo velmi obtížné a drahé vyrobit. Mimochodem, i „hodná“ plíseň může být ale za určitých podmínek „zlá“. Například Penicillium roqueforti, používaná při výrobě sýru typu roquefort, může za určitých podmínek produkovat látky způsobující třes.
Druhé říjnové Science Café v Praze se zaměří na období socialismu a konkrétně na jeden z fenoménů, který toto období v naší zemi provázel – kádrování.
O opomíjeném historickém tématu jsme hovořili s Jaroslavem Cuhrou a Marií Černou z Ústavu pro soudobé dějiny AV ČR, kteří budou také hosty Science Café 11. října 2011 v kavárně Potrvá.
Co bylo smyslem „kádrování“ v minulém režimu?
Lze odlišit několik rovin. V širokém smyslu slova šlo o výběr a distribuci pracovní síly v plánované, státní ekonomice, v tom případě mluvíme o takzvané kádrové politice. Zároveň šlo o plošný sběr a uchovávání informací o občanech, primárně skrze zaměstnanecký poměr. Vedle toho je úzká souvislost s ideou výchovy „nového“ socialistického člověka a také s přijetím konceptu údajně úplné odpovědnosti „strany“ KSČ za vývoj v zemi. Souvisí s pojmy jako kádrové nomenklaturní pořádky – tedy seznamy pozic, odstupňované podle toho, který orgán komunistické strany je jmenuje či schvaluje.
Jednoduše řečeno – čím vyšší funkce, tím vyšší stranický orgán o ní rozhoduje. Je to tedy jakási komplexní státní zaměstnanecká politika. Kritéria výběru do funkcí vždy byla nejenom profesní, ale i politická, mimo jiné třídní, hlediska která byla v průběhu času definovaná různě. Poněkud méně obecný je termín kádrová práce. Vztahuje se už více ke konkrétním činnostem, nahradil pojem „personalistika“, který měl být spjatý s buržoazní společností. Vychází z komplexního přístupu k zaměstnanci – tedy z představy, že je třeba zaměstnance nejenom vybírat a registrovat, ale také vychovávat. A dále že pozornost je třeba věnovat všem složkám, tedy pracovně-profesní, politické, osobnostní.
Pojem kádrování je pak obecně spojen spíše s prověřováním a hodnocením. Pojmy a postupy, tedy především kádrové materiály, dotazníky, hodnocení a sebehodnocení, kádrová oddělení, jsou jistě převzaty ze sovětské praxe, odkud je nejdříve převzala předválečná komunistická strana a po roce 1948 se postupně etablují v celé společnosti. Jinak termín kádr sám o sobě pochází z francouzštiny, kde se používal mimo jiné pro označení vyššího důstojnictva v armádě.
Hostem říjnového HUB Science Café o behaviorální ekonomii bude Michal Skořepa, prezident České společnosti ekonomické a poradce viceguvernéra ČNB. Následující rozhovor je ochutnávkou jeho přednášky a následné diskuse, která se uskuteční 4. 10. 2011 od 19:30 v HUB Prague (Drtinova 10, Praha 5).
Mohl byste přiblížit podstatu behaviorální ekonomie?
Michal Skořepa: Behaviorální ekonomie se snaží obohatit tradiční ekonomii o poznatky v oblasti lidské psychologie. Někteří ekonomové se o to pokoušeli už před mnoha desetiletími, ale jen ve stylu „křeslové ekonomie“ (armchair economics), tj. nad možnostmi obohacení ekonomie o psychologické jevy se zamýšleli v pohodlí svého křesla, bez systematického výzkumu v laboratoři nebo v reálném světě. V tom je moderní behaviorální ekonomie oproti dřívějším psychologizujícím ekonomům „pracovitější“: snaží se existenci určitých odchylek od standardního ekonomického předpokladu dokonalé racionality ověřit na skutečných datech a do ekonomických modelů vkládat jen odchylky takto ověřené.
Hosty červnového HUB Science Café budou dva přední čeští fyzici Tomáš Jungwirth a Vít Novák. Následující rozhovor je pozvánkou na jejich vystoupení, které proběhne 7. 6. od 19:30 v HUB Prague.
Jak vypadá typický pracovní den teoretického fyzika?
Tomáš Jungwirth: Tím, že mě v práci, alespoň její vědecké části, nikdo neúkoluje a že mě mí experimentální kolegové nepustí ke svým drahým přístrojům, tak nemá můj pracovní den pevnou strukturu. Člověk se musí sám nejdřív přinutit vymyslet, co bude ten den dělat, pak to ale začne být zábava, takže nakonec dne je problém s tím v rozumnou dobu přestat. Určité pevné body ale má i naše práce, jako jsou pravidelné pracovní schůzky s kolegy, semináře a přednášky pro studenty a v průměru jedna zahraniční cesta za měsíc.
Vít Novák: Z mého pohledu experimentátora trochu staticky: teoretik buď píše, nebo čte. Teoretik Tomášova typu ovšem mezitím ještě přednáší, organizuje semináře, vymýšlí práci experimentátorům a chrání své lidi před útoky administrativy. To poslední samo vydá na plný úvazek.
Co je na vaší práci nejnáročnější?
TJ: Držet se toho co umíme, abychom si neudělali ostudu nebo zmatky v oborech, kterým nerozumíme a zároveň se pouštět do nových vědních oblastí, protože jinak bychom za chvíli přestali mít možnost objevovat nové věci. Skloubit tyto dva protichůdné ovšem stejně důležité přístupy je jedna z největších těžkostí vědecké práce. Další těžkost je, že fyzici jsou v průměru chytrý lidi, takže dá dost práce pochopit, co říkají nebo o čem píší, natož k tomu ještě něco užitečného přidat.
VN: Asi jako na každé práci: to co člověka nejmíň baví, zpravidla tedy to, co má s fyzikou málo společného – psaní zpráv, psaní posudků, vyjednávání se správou.
Předpokládám, že ve vašem výzkumu je důležitá metodičnost a systém, určité postupy v přípravě a samotném provedení experimentů. Máte nějaký osvědčený postup či systém, který by mohl být inspirativní i pro ostatní? Prozraďte nám něco z vaší „kuchyně“.
TJ: Nejvíc se mi osvědčilo nechat své kolegy pracovat jejich vlastními metodami, a jen s nimi čas od času prodiskutovat, kam by práce měla směřovat.
VN: Důležité je najít a udržovat kompromis mezi důkladností a systematičností na jedné straně, a ochotou experimentovat až riskovat na straně druhé. Bez prvých dvou zásad lze těžko dospět k bezpečnému porozumění a k novým výsledkům, na kterých je možné dále stavět. Platí ale také, že přehnaná důkladnost může snadno vyplnit celý pracovní čas a nakonec vést až k neplodnosti. Bez ochoty pouštět se do nevyzkoušených a zdánlivě bláznivých věcí se k novým výsledkům nedojde nikdy, systém ale musí následovat.
Čeho byste rádi ve svém výzkumu dosáhli?
TJ: Natrefit na dříve neznámý jev, který se dostane do učebnic fyziky. Vysvětllit nějaký fyzikální jev, jehož podstata mátla fyziky mnoho let nebo realizovat nějakou fyzikální představu, o kterou se mnoho let vědci neúspěšně pokoušeli. Vidět některý z objevů, jak se ujal pro výrobu běžné součástky nebo zařízení. Přispět alespoň k jednomu z těchto tří druhů výzkumných výsledků je meta asi většiny fyziků nebo vědců obecně a v našem oboru spintroniky k tomu určitě jsou příležitosti. Jeden z takových cílů u nás je nalezení vhodného fyzikálního principu a následná realizace spinového tranzistoru, který by byl lepší než klasický tranzistor.
VN: Soukromě by mi stačilo, aby mne práce i nadále bavila, každý dílčí úspěch je bonus. Nicméně polovodičové tranzistory už mají důchod na krku a to je jasná výzva.
Letošní poslední pražské Science Café se koná 8. prosince 2009 a bude věnováno evoluci. Pozvání přijal Stanislav Mihulka z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity a diskutovat budeme nejen o Darwinovi. Začínáme jako vždy v 19 hodin v kavárně Potrvá (Srbská 2, Praha 6). Vstup je volný.
