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

Dav lynčoval řidiče, za sražení kočárku s dítětem ale mohla opilá babička

Záchranáři zasahují v Bratislavské ulici v Brně poté, co zde auto srazilo ženu...

Silné emoce loni v Brně vyvolal incident, při němž řidič srazil ženu s kočárkem a následně čelil útoku rozzuřených...

Ženy trpěly, dívky dospěly přes noc, vzpomíná Němka na poválečné útrapy

Elisabeth Wellanová při své poslední návštěvě rodných Želešic zavítala v roce...

Pouhých 14 let bylo Elisabeth Wellanové, když s nejbližšími příbuznými musela v roce 1946 opustit rodné Želešice na...

Proč není na mistrovství? Trenéři mi všechno řekli narovinu, líčí Zaťovič

Martin Zaťovič během utkání proti Rusku

Výborná sezona Martina Zaťoviče v Kometě Brno si o tečku na mistrovství světa snad i říkala. Čtyřiatřicetiletý...

Rozhledny jsou na spadnutí. Na jejich stavbu peníze byly, na údržbu už ne

Stará vyhlídková věž v lokalitě U obrázku u Staroviček z roku 2007 je ve velmi...

Rozhledny, které se ve velkém stavěly počátkem tisíciletí, dosluhují. Na jejich opravy přitom většinou chybí peníze....

Brněnské obchodní centrum nabobtná, bude v něm i největší kino v Česku

V areálu brněnského obchodního centra Avion u křížení dálnice D1 a D2 už jezdí...

Brněnské obchodní centrum Avion se do roka výrazně rozroste. Investice za 1,3 miliardy korun přinese dvě desítky nových...

Další z rubriky

Brněnská koupaliště jsou připravena, první dny budou pro otužilce

Koupaliště Riviéra v Brně.

I když teploty kolem 10 stupňů Celsia a nepříjemný studený vítr nutí lidi oblékat kabáty a bundy, provozovatelé...

Radnice rozkryla Švachulovy praktiky, informace měly jen spřátelené firmy

Ústřední postavou kauzy týkající se manipulace s veřejnými zakázkami na radnici...

Seznam podivných zakázek na radnici Brna-střed neustále nabobtnává. Dvě za 140 milionů korun aktuálně přihodil...

Muzikou proti režimu. Na koncerty se sháněla razítka a maskovaly kapely

Utajený rockový festival v Žabčicích v roce 1982. O rok později akci rozprášili...

Vyjádřit nesouhlas s vládou komunistické strany v Československu a alespoň na chvíli cítit volnost a svobodu. I proto...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Najdete na iDNES.cz