Díky mezinárodní spolupráci s japonskou společností Rigaku Corporation získal CEITEC VUT v Brně nový nanotomograf. Na snímku Toshihiro Takeda z Rigaku. | foto: Anna Vavríková, MAFRA

Brno má po Japonsku jako jediné nanotomograf. Jsou přes něj vidět buňky

  • 9
Jedinečný rentgenový nanotomograf je nyní ve Středoevropském technologickém institutu (CEITEC) v areálu Vysokého učení technického. Brno si k vůbec první zahraniční instalaci svého přístroje vybrala japonská společnost Rigaku Corporation, světový lídr ve výrobě tomografů.

„Nanotomograf je unikátní světově rekordním rozlišením až 270 nanometrů. Díky tomu můžeme zkoumat buňky,“ řekl vedoucí výzkumné skupiny CEITECu Jozef Kaiser. Dodal, že velikost buněk se pohybuje v rámci mikrometrů.

Rentgenové paprsky

Nanotomografie využívá prosvícení zkoumaného předmětu rentgenovými paprsky a následného matematického zpracování k tvorbě trojrozměrných obrazců.

Ty pak ukazují strukturu vzorku.

Podle Kaisera má nový přístroj široké možnosti využití, primárně se ale použije ke studiu biologických materiálů, jako jsou úlomky kostí, implantáty, ale také motýlí křídla. Nanotomograf přitom zkoumané vzorky nepoškodí.

Jednou z prvních plánovaných aplikací je studium implantátů osazených buňkami, které byly vyvinuty v CEITECu k léčbě kostí či chrupavek metodou tkáňového inženýrství.

„Nanotomograf dále použijeme také na zkoumání vývoje embryí v různé fázi,“ sdělil vedoucí skupiny. Přístroj najde využití i ve studiu vyztužených plastů, tedy laminátů využívaných v průmyslu, zemědělství i sportu.

Tým z CEITECu patří ke světové špičce v oboru

Nový přístroj je pokračováním snažení brněnských vědců vybudovat výzkumné centrum pro tomografii. Před dvěma lety v CEITECu instalovali mikrotomografickou stanici, která dosahuje rozlišení jednoho mikrometru. „To je čtyřikrát méně, než umí nový přístroj,“ poznamenal Kaiser. Nanotomograf tak umí pozorovat předměty do větších detailů.

Starší mikrotomograf se využívá k prohlížení vnitřních částí větších předmětů, jako jsou třeba automobilové součástky nebo kovové díly. „Procedura probíhá tak, že snímáme snímky a otáčíme předmětem dokola. Podstatou tomografických dat je, že si potom můžeme prohlížet strukturu celého objektu, aniž bychom ho poškodili,“ vysvětlil Tomáš Zikmund, který pracuje v CEITECu.

Rozhodnutí Rigaku spolupracovat s brněnskými vědci dokazuje, že výzkumná skupina vedená Jozefem Kaiserem se řadí mezi špičku ve svém oboru. Spolupráce s japonskými experty není jejím jediným úspěchem. Dalšímu týmu v rámci skupiny se podařilo sestrojit a patentovat přístroj rLIBS, který slouží pro dálkovou prvkovou analýzu vzorků.

„Nyní problém analyzovat například složení, a tím i stav či případnou korozi mostu, aniž bychom museli přímo odebrat vzorek. Stačí umístit přístroj na zem, namířit ho na most a ten prostřednictvím laserového paprsku provede analýzu na dálku,“ popsal princip přístroje Jozef Kaiser.

Navíc se údaje nemusí posílat do laboratoře, protože přístroj dokáže přes připojení na tablet nebo notebook data okamžitě zpracovat.