Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu


Brněnští vědci objevili vlákno, které může najít spouštěče alzheimera

  14:25aktualizováno  14:25
Zobrazit buněčnou tkáň prostřednictvím optického vlákna tloušťky lidského vlasu? Meta, jíž chtěla dosáhnout řada vědeckých týmů z celého světa. Prvenství nakonec připadlo univerzitě ve skotském Dundee. A trojici absolventů brněnské Masarykovy univerzity, kteří se zde nad projektem setkali. Svoje závěry publikovali v prestižním časopisu Nature Photonics.

Profesor Tomáš Tyc z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. | foto: Marie Stránská, MAFRA

Na počátku experimentu byla důkladná studie schopností optických vláken. „Je to tenký skleněný válec, který přenáší světlo z jednoho svého konce na druhý. Využívá se například v telekomunikacích při přenosu digitálních informací a také v medicíně,“ vysvětlil profesor Tomáš Tyc z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, který byl členem výzkumného týmu.

Svazky desítek tisíc optických vláken se využívají v takzvaných endoskopech, jež lékaři používají při vyšetření vnitřních orgánů či laparoskopických operacích. Díky tomu si mohou detailně prohlédnout orgány břišní dutiny a získaný obraz využít při léčbě. V běžném endoskopu každé vlákno přenáší pouhý jeden pixel obrazu, proto je třeba jich použít obrovské množství.

Vědci přišli na to, že i to jediné má mnohem větší kapacitu, než se předpokládalo – dokáže prostorovou informaci přenést i samo o sobě. Vlivem mnoha odrazů světla od vnitřní stěny vlákna se však taková informace pomíchá a je obtížné ji znovu získat.

Sestavit pomíchaný obraz

„Představte si, že bych velký obraz rozstříhal na malé kousky a ty bych mezi sebou zamíchal. Informace na nich stále je, a kdybych věděl, jak dát jednotlivé části zpět dohromady, mohl bych obraz opět získat,“ popsal Tyc.

Po dlouhém zkoumání se podařilo přijít na způsob, jak pomíchanou informaci ve vlákně rozluštit. Na objevu s Tycem spolupracoval Tomáš Čižmár z University of Dundee a Martin Plöschner, jenž aktuálně působí v Austrálii. Nad projektem a ve Skotsku se potkali vlastně náhodou, z Brna se příliš neznali.

Jak to, že se jim podařilo předstihnout kolegy ve světě, kteří řešili stejný rébus? Základem úspěchu je podle Tyce pečlivost, důkladná znalost teorie a přesné změření rozměrů konkrétního vlákna.

To se dělá pomocí takzvané transformační matice, která určuje, jakým způsob se světlo ve vláknu mění a odráží od jeho stěn. Matici uměli vědci spočítat již dříve. Vlákno se však během používání různě ohýbá, přičemž bylo nutné matici opakovaně přeměřovat. „My jsme ale ukázali, že matici můžeme spočítat pouze z nového tvaru vlákna. Světlo se tam nechová vůbec tolik chaoticky, jak jsme si mysleli,“ dodal Tyc.

Způsob šíření světla teď dokážou odhadnout s vysokou přesností i u vláken, jež přenášejí více informací najednou. K pozorování tak již nebude potřeba tisíce vláken, postačí jedno.

Objevem se otevírají nové možnosti studia dějů v živé tkáni. „Takový miniaturní endoskop by mozkovou tkáň nijak nenarušil. Zatím víme, že Alzheimerova choroba vzniká shodou několika různých faktorů. Kdybychom v reálném čase pozorovali mozkové neurony, mohlo by se podařit odhalit spouštěče nemoci,“ konstatoval neurolog Jiří Melichárek.

Než se nové poznatky povede přenést do praxe, musejí vědci celý přístroj dokázat dostatečně zmenšit. „Vše je potřeba vyladit, přesnost a stabilita zde hrají klíčovou roli. Nedokážu však odhadnout, kdy přístroj poprvé lékaři využijí. Možná v horizontu deseti let,“ řekl.

Autor:



Nejčtenější

Obec zavede nový trest pro rychlé řidiče. Propadne se pod nimi silnice

Pod rychle jedoucím autem se vytvoří díra

Radnice v Branišovicích na Brněnsku chystá novou past na řidiče překračující povolenou rychlost. Do silnice nechá...

Řidička zemřela při střetu s vlakem, koridor z Brna do Břeclavi stál

(Ilustrační snímek)

Střet s vlakem nepřežila zhruba hodinu po poledni u Šakvic na Břeclavsku řidička osobního automobilu. Ve vlaku jedoucím...



Nejsme vymírající národ, přibývá však rizikových rodiček, říká porodník

Přednosta Gynekologicko-porodnické kliniky Fakultní nemocnice Brno Pavel...

V největší české porodnici v brněnské fakultní nemocnici přijde na svět šest tisíc dětí ročně. Čím dál víc z nich jsou...

Řekové v Brně zanechali výraznou stopu, i když zemi zaslíbenou nenašli

Režisér filmu Můj strýček Archimedes George Agathonikiadis s představitelem...

Česká televize v neděli uvedla film Můj strýček Archimedes s Ondřejem Vetchým a Miroslavem Donutilem v hlavních rolích....

VIDEO: Po zkolabované D1 jeli hasiči krokem, řidiči stále neumí uhnout

Hasiči se na dálnici proplétají skrz zácpu

Místo toho, aby k havarovaným vozům uháněli záchrannou uličkou, museli se hasiči v úterý při kalamitě na D1 složitě...

Další z rubriky

VIDEO: Strážníci obstarali doprovod huse, která se kolíbala silnicí

Strážníci pomáhali huse na silnici

Kvůli huse, která si vykračovala po silnici mezi auty, vyjížděli ve čtvrtek odpoledne strážníci do brněnské části...

Obec zavede nový trest pro rychlé řidiče. Propadne se pod nimi silnice

Pod rychle jedoucím autem se vytvoří díra

Radnice v Branišovicích na Brněnsku chystá novou past na řidiče překračující povolenou rychlost. Do silnice nechá...

Opilec bloudil lesem. Zachránil ho hovor s otcem, který navedl policisty

Ilustrační snímek

Telefonát otci zachránil opilého mladíka, který zmateně bloudil lesem na okraji Brna a obával se umrznutí. Nakonec...

Odvážné maminky ukazují poporodní bříška
Odvážné maminky ukazují poporodní bříška

Těhotenství je krásné období, během kterého se největší změny odehrávají uvnitř ženského těla. Rostoucí bříško, nově získaná kila, napnutá kůže - i tyhle proměny k němu ale patří.

Najdete na iDNES.cz