Vyhledávání

Kalendář

Nálepky

• alternativní pohony
• archeologie
• astronomie
• biochemie
• biologie
• biosenzory
• biotechnologie
• botanika
• chemie
• ekologie
• elektronika
• energie
• farmacie
• fyzika
• genetika
• geografie
• geologie
• gmo
• historie
• informatika
• informační technologie
• kosmonautika
• lidské tělo
• lékařská technika
• matematika
• medicína
• nanotechnologie
• onkologie
• osobnosti
• paleontologie
• psychologie
• sluneční soustava
• technologie
• země
• zoologie
• česká věda
• člověk

Sekce webu

Zobrazení

Nastavení vzhledu

Tip

2,677 článků z Science World

• SOBOTA 25. KVĚTNA, 2013
• 14:10 Vzácné seskupení tří planet nad západním obzorem

  Přečíst celý článek na Science World
  Konjunkce planet vzniká projekcí těchto těles do těsné blízkosti na obloze. V prostoru tato tělesa leží spolu se Zemí téměř v přímce a my tak můžeme sledovat jejich úhlové přiblížení.  

  Trvalý odkaz | zabalit
• PÁTEK 24. KVĚTNA, 2013
• 07:07 Vodík supravodivý zatím není, ale silany by být mohly

  Přečíst celý článek na Science World

  pravidelné páteční „přetištění“ staršího článku

  Silany jsou křemíkovou obdobou uhlovodíků, jejich vlastnosti a chemie jsou ovšem méně bohaté. Úvahy o životě ve vesmíru, který by fungoval tak, že bychom prostě uhlík zaměnili za křemík, jsou spíše scifi. Nicméně silany by naopak mohly mít zajímavé využití v elektronice: podle všeho by na jejich základě mohly fungovat supravodiče i za pokojových teplot.

  John Tse z kanadské University of Saskatchewan spolu s německými výzkumníky z Ústavu Maxe Planka dospěli k myšlence na supravodivost silanů za vyšších, snad i pokojových teplot na základě teoretických úvah. Již dlouho existuje teorie, podle které by supravodivý mohl být pevný vodík za vysokých tlaků, tento stav hmoty (tj. potřebnou hustotu vodíku) se však dosud nepodařilo připravit. Vědci přišli na myšlenku, že podobně by se mohla chovat nějaká sloučenina bohatá na vodík, kde by potřebné hustoty mohlo jít dosáhnout bez tak vysokých tlaků.
  Ze sloučenin vodíku se zatím jako nejnadějnější jeví silan SiH4, celý výzkum je však zatím v počátcích.

  Zdroj: ScienceDaily a další

  Poznámky:
  - Pokojová teplota by byla vyvážena nutností udržovat vysoký tlak. To ovšem na rozdíl od chlazení nemusí znamenat nutnost nepřetržité dodávky energie. Popsané technologie souvisejí také s jiným problémem – levným a bezpečným skladováním vodíku coby paliva. I zde by se silan mohl možná uplatnit.
  - Jak by se v tomto případě chovaly kovové hydridy typu NaH?

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• ČTVRTEK 23. KVĚTNA, 2013
• 08:13 Elektrický vesmír: Co kdyby se náboj protonu a elektronu lišil?

  Přečíst celý článek na Science World

  Ten sice mohl mít stacionární charakter, pro mechanismus jeho expanze to však nebylo podstat­né. Vycházel z myšlenky jeho cambridgeského kolegy Raye Lyttletona a vy­užíval skutečnosti, že elektrické odpuzování mezi dvěma nabitými částicemi, například mezi protony, je mnohonásobně silnější (10 na 39krát) než jejich gravitační přitažlivost.
  Běžně se předpokládá, že vodíkové atomy jsou elektricky neutrální, proto­že se skládají z jednoho protonu a jednoho elektronu, částic se stejným elektrickým nábojem, jenže opačného znaménka. Náboj protonu je kladný, náboj elektronu je záporný, takže jejich součet je roven nule a atom je elektricky neutrální.
  Bondi s Lyttletonem však vznesli otázku: Co když je mezi velikostí náboje protonu a elektronu nepatrný rozdíl, který se ještě nepodařilo změřit? Pak by všechny atomy vodíku měly malinký celkový náboj stejného znaménka, takže by se navzájem odpuzovaly, kdyby jejich elektrická odpudivost byla silnější než jejich gravitační přitažlivost.
  Podle Bondiho a Lyttletona je elektrická odpudivost obecně mnohem silnější než gravitační přitažlivost, takže nepatrná odchylka velikosti 10 na -18 náboje elektronu od základního náboje e dostačuje k tomu, aby vysvětlila expanzi vesmíru.
  V době, kdy s touto myšlenkou přišli, byla chyba experimentálního určení náboje elektronu 100krát větší, než byla hodnota požadovaná jako zdroj ex­panze vesmíru. Pak ale experiment snížil nejistotu v určení základního ná­boje na 10 na -20. Bondi a Lyttleton svou myšlenku zprvu bránili tím, že rozdíl v náboji protonu a elektronu může mít jemné účinky na strukturu atomů a elek­tromagnetické pole, což změní interpretaci prováděných měření. Jejich námitky však byly záhy vyvráceny a teorii vesmíru expandujícího působením elektrických sil už nešlo hájit. Nakonec výzkum nabitých vodíkových molekul, prováděný v Americe Johnem Kingem, prokázal, že nejvyšší možný rozdíl mezi oběma náboji je nejméně čtyřicetkrát nižší, než je třeba pro „elektrické“ rozpínání vesmíru.
  Bondiho a Lyttletonova představa nikdy nevzbudila mezi kosmology velký zájem, byla ale jedním z prvních příkladů, který ukazoval, jak by mohla subatomární fyzika změnit příběh, který o vesmíru vypráví Einsteinova teorie gravitace.
  Na druhé straně Atlantiku zatím malá skupina kosmologů zkoumala historii vesmíru právě z hlediska jaderné a částicové fyziky. Spíš než řešení Einsteinových rovnic je zajímalo, co se fyzikálně dělo v raných stadiích kosmického vývoje.

  Tento text je úryvkem z knihy:
  John D. Barrow: Kniha vesmírů
  Paseka 2013
  O knize na stránkách vydavatele

  

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• STŘEDA 22. KVĚTNA, 2013
• 07:50 Superionická voda má více forem, předpokládáme ji na Uranu a Neptunu

  Přečíst celý článek na Science World

  Tato fáze se pokládá za jakýsi přechod mezi pevnou látkou a kapalinou. Atomy kyslíku jsou zde usazeny pevně na svých místech jako v ledu, naopak ale vodík mezi nimi volně „teče“; kdybychom tuto látku přímo pozorovali, asi by nám prý připomínala spíše kapalinu. Nyní vědci zjistili, že ale i samotná superionická voda může existovat v minimálně dvou formách, z nichž ta nově objevená je dokonce asi stabilnější. Předpokládá se, že právě v této podobě by voda mohla existovat v nitru Uranu a Neptunu – především spolu s amoniakem a metanem.

  Nový objev mají na svědomí Hugh F. Wilson (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Austrálie), Michael L. Wong a Burkhard Militzer (University of California, Berkeley). Článek byl publikován ve Physical Review Letters.Celý stavový diagram vody je prý extrémně složitý; jen pevných fází je v něm 15 – tedy takových, jejichž existence byla potvrzena i laboratorně. 8 dalších je předpovězeno na základě teoretických modelů.

  Samotná superionická voda byla pod názvem body centered cubic (bcc) původně předpovězena v roce 1999 počítačovým modelováním. Vědci předpokládají, že tato fáze existuje při teplotě několika tisíců Kelvinů a tlaku 0.5 Mbar (tedy asi 500 000krát více než atmosferický tlak). Nový výzkum ale ukázal, že bcc fáze by měla samovolně přecházet na stabilnější fázi fcc (face centered cubic). Rozdíl mezi nimi se týká tvaru krystalové mřížky atomů kyslíku. Fcc fáze by měla být stabilní až do tlaku 1 Mbar. Oproti bcc fázi bude mít pravděpodobně trochu větší hustotu a vodík bude méně pohyblivý; v důsledku toho budou mít obě fáze superionické vody také různou tepelnou a elektrickou vodivost. Co se týče dalších výzkumů, vědci chtějí experimentálně zachytit samotný fázový přechod mezi formami bcc a fcc, dále připravit i třetí formu superionické vody, jejíž existenci předpověděli.

  Uran a Neptun jsou poměrně málo prozkoumané, mj. se vyznačují neobvyklým magnetickým polem. Je možné, že superionická voda by mohla představovat klíč i k řešení této záhady. Obě planety mají mimochodem také podobnou hmotnost, hustotu a chemické složení, Neptun nicméně na rozdíl od Uranu má nějaký významný vnitřní zdroj tepla. Této odlišnosti obou planet také zatím příliš nerozumíme.

  O „čtvrtém skupenství vody“ viz na ScienceWorldu také starší článek.
  Zdroj: Phys.org

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• ÚTERÝ 21. KVĚTNA, 2013
• 08:50 Život je starší než Země?

  Přečíst celý článek na Science World

  Vědci namísto rychlosti procesorů/jejich množství na čipu vzali délku genomů jednotlivých skupin organismů (jak celých genomů, tak i s odečtením redundantních, opakujících se sekvencí). K tomu odhadli, kdy se které skupiny organismů vyvinuly, vše vynesli do grafu a udělali extrapolaci na „nulový genom“, tedy samotný vznik kódu. Velikost genomů rostla v čase exponenciálně, zdvojnásobovala se zhruba každých 360 milionů let. Logaritmus velikosti genomů vynesený proti času dal hezkou přímku, která časovou osu protínala v době před více než 9 miliardami let.
  Kdyby tedy život fungoval tímto způsobem a svou složitost zvyšoval podle Moorova zákona, musel by existovat dávno před vznikem naší planety, bylo by tedy třeba přistoupit k nějaké verzi panspermie. Samozřejmě znovu – není třeba to celé brát příliš vážně, spíše jako zajímavou perličku… (už třeba proto, že délka genomu se složitostí organismů nekoresponduje zrovna jednoznačně, genom o délce dejme tomu 10 bází by byl k ničemu atd.; také na rozdíl od vývoje čipů do biologické evoluce vstupovaly kataklyzmatické události, velká vymírání, která mohla tehdejší nejpokročilejší organismy zcela vyhladit.)
  Zdroj: Phys.org

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:24 Electrospunra 210 pomáhá nahrazovat kostní tkáň

  Přečíst celý článek na Science World

  Oznámení Tiskového odboru AV ČR

  K přípravě nanovláken slouží již několik měsíců v Oddělení kompozitních a uhlíkových materiálů Ústavu struktury a mechaniky hornin Akademie věd ČR v Praze unikátní přístroj Electrospunra 210. Zařízení, které umožňuje přípravu všesměrných, orientovaných a koaxiálních nanovláken pro různé aplikace, zakoupil ústav koncem loňského roku v Singapuru. V současnosti se na něm připravují nanovlákna na bázi přírodních kolagenových prekurzorů a biodegradabilních alifatických polyesterů pro konstrukci biokompozitů jako náhrad kostní tkáně.

  V kombinaci těchto nanovláken s biopolymerními matricemi a přírodními kalcium fosfátovými nanočásticemi jsou pomocí lyofilizace připravovány trojrozměrné porézní nosiče, jejichž strukturní a mechanické vlastnosti jsou dále optimalizovány pro osazení mesenchymálními kmenovými buňkami.

  Výzkumná činnost Oddělení kompozitních a uhlíkových materiálů je zaměřena na teoretické studium a aplikace moderních nano-vláknových, nano-částicových a hybridních kompozitních materiálů na bázi syntetických nebo anorganických materiálů a materiálů s organickým původem. Tato činnost zahrnuje dva hlavní směry, a to kompozitní materiály pro použití v medicíně na bázi biokompatibilních a biodegradabilních matric a technické, tepelně odolné kompozity s keramickou matricí.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• PONDĚLÍ 20. KVĚTNA, 2013
• 09:39 Rover na Marsu překonal 40 let starý rekord

  Přečíst celý článek na Science World

  Marsovský vytrvalec pracuje na povrchu Marsu už více než 9 let od ledna 2004. Původně plánovanou misi tak překonal více než 17x! Za tu dobu Opportunity ujel 35 760 metrů, čímž překonal 40 let starý rekord nejdelší vzdálenosti, kterou kdy ujelo americké vozítko ve vesmíru. Dosavadní rekord měl v rukou lunární rover z Apolla 17. Ten v roce 1972 řídili astronauti Eugene Cernan a Harrison Schmitt. Druhý jmenovaný poslední muž na Měsíci před pár dny navštívil tým roveru Opportunity.

  Nejdelší ujetou vzdálenost po povrchu Marsu samozřejmě Opportunity drží také a to už hezky dlouho. Nezdá se, že by jeho rekord v nejbližší době ohrozila laboratoř Curiosity. Ta sice má větší kola a může v pohodě jet i v noci (teoreticky) ale na svém kontě má zatím jen 740 metrů (viz tato super stránka).

  Opportunity ovšem zatím nepřekonal absolutní rekord v nejdelší ujeté vzdálenosti ve vesmíru. Ten i nadále drží legendární sovětský Lunochod 2 z roku 1973 a má hodnotu 37 km. Ani tento rekord už ovšem není pro Oppyho daleko.

  Opportunity i nadále pracuje v oblasti Cape York poblíž kráteru Endeavour.

  Další rovery jsou na tom takto:

  Rover Apolla 15: 27,8 km
  Rover Apolla 16: 26,7 km
  Lunochod 1: 10,5 km
  Spirit (Mars): 7,7 km
  Sojourner (Mars): 0,1 km

  Převzato z webu Exoplanety.cz, upraveno.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:21 Vzruchy v srdci mění směr – cesta k pochopení arytmií

  Přečíst celý článek na Science World

  oznámení Tiskového odboru AV ČR

  Fyziologický ústav AV v. v. i. vyhlásil nejlepší práce v několika kategoriích autorů, publikované v mezinárodních časopisech v r. 2012. Na čelné posici se umístila práce prof. Davida Sedmery a jeho týmu o embryonálním vývoji srdeční dráždivosti u myši.

  Poruchy dráždivosti jsou v dospělosti časté a proto objev genetických a molekulárních regulátorů má praktický dopad na prevenci a léčení arytmií i u člověka. Připomeňme, že srdce většiny savců se stahuje vlivem převodního systému pozměněných srdečních buněk. Povely vycházejí u zdravého srdce z „pacemakerového“ sinoatriálního uzlíku, určujícího rytmus. Během embryonálního vývoje probíhá vlna stahů zpočátku postupně a lineárně od síní ke komorám, které se stahují od širší základny (báze) ke špičce. Ale pohyb krve v srdci a umístění velkých výtokových cév, aorty a plicní tepny, si vyžadují změnu v tom smyslu, že se komory nakonec budou stahovat v podstatě protisměrně, od špičky a bočních stěn zpět k síním a budou hnát krev proti výtokovým cévám na bázi komor. Přesné načasování převodu impulsů a stahů komor a síní je absolutní podmínkou dobré srdeční akce.

  Autoři použili ve svých posledních pracích novou metodě optického mapování, zavedenou u nás Dr. Sedmerou v r. 2006. V první studii se podařilo ve spolupráci s vědci z italské Padovy zjistit úlohu genu Pitx2c ve vyvíjejícím se srdci. Pitx2 kóduje transkripční faktory, které se účastní vzniku pravolevé tělesné symetrie a párových orgánů, jako jsou oči, plíce a uspořádání střev. U srdce je jeho úloha zřejmě opačná. O nadvládu nad srdcem u embrya totiž nejprve zápasí dva pacemakerové uzlíky a tento gen určuje, že se řízení ujme jen jeden. U mutantních myší bez tohoto genu jsou funkční oba uzlíky a oba se podílejí na tvorbě vzruchů v předsíních, což se projevuje nebezpečnými arytmiemi, někdy pozorovanými i u lidských plodů (Ammirabile et al., 2012).

  Vlastní oceněná práce (2), která vznikla za významného a nadšeného přispění našich postgraduálních studentů MUDr. Jiřího Beneše a Mgr. Barbory Šaňkové, detailně popisuje postupný vývoj fyziologicky nejúčinnějšího stahování komor, ženoucích krev do plic a do těla. V tomto případě autoři ukázali, že zárukou nejlepšího převodu signálu (od síní přes síňokomorový uzlík, mezikomorová Tawarova raménka až do špičky a do stěn komor) je dobrá funkce propojovací bílkoviny konexinu 40. Konexiny jsou bílkovinné lamely, tvořící membránové kanálky, které elektricky i metabolicky propojují sousedící vzrušivé buňky. Když gen pro konexin 40 u myší chybí, správné pořadí stahů komor je narušeno. Do jaké míry, to ukázali autoři ve spolupráci s universitou v Marseille pomocí náročného elektrofyziologického mapování průchodu impulzu od pacemakeru až do komor a současně i opticky pomocí fluorescenčně obarvených vláken převodního systém u (Obrázek 1). Konečný stav nakonec v článku ilustrují detailní snímky z konfokálního mikroskopu. U těchto myší postupně vzniká blokáda pravého Tawarova raménka (Obrázek 2), a jsou zde i poruchy vedení vzruchu v předsíních.

  Zatím poslední práce této série (de la Rosa et al., 2013) popisuje patologii komorového převodního systému u myšího modelu syndromu dlouhého intervalu QT, indukovaném nadměrnou expresí mutovaného sodíkového kanálu. I zde se jako hlavní porucha objevuje blokáda pravého raménka a celkové prodloužení aktivačního času komor. Všechny fyziologické změny v srdci autoři logicky vysvětlují poruchami v morfologii, tj.stavbě a uspořádání převodního systému, což je umožněno jeho označením pomocí zelenéhofluorescenčního proteinu. Tyto práce využívají přednosti myších modelů, linií s přesnědefinovanými genetickými poruchami, a detailního elektrofyziologického mapování naembryonálních stádiích, jež je v Evropě dosud dostupné jen velmi omezeně. Samozřejmostíje ale důkladné morfologické vyšetření rostoucích srdíček pomocí konfokální mikroskopie.

  Diplom předal 21. 3. 2013 autorům po své přednášce čestný host Akademie a FGÚprofesor Steven Reppert z University of Massachusetts, Medical School., molekulárníchronobiolog světové pověsti, čerstvý držitel oborové medaile Gregora Johanna MendelaAVČR za zásluhy v biologických vědách. Autorům popřál další úspěchy v důležitém výzkumu vývojové „chronobiologie srdce“.

   

  1) Pitx2 confers left morphological, molecular, and functional identity to the sinus venosus myocardium. Ammirabile G, Tessari A, Pignataro V, Szumska D, Sutera Sardo F, Benes J Jr, Balistreri M, Bhattacharya S, Sedmera D, Campione M. Cardiovasc Res. 2012 Feb 1;93(2):291-301.2) The effect of connexin40 deficiency on ventricular conduction system function during development. Sankova B, Benes J Jr, Krejci E, Dupays L, Theveniau-Ruissy M, Miquerol L, Sedmera D. Cardiovasc Res. 2012 Sep 1;95(4):469-79.3) Functional suppression of Kcnq1 leads to early sodium channel remodelling and cardiac conduction system dysmorphogenesis. de la Rosa AJ, Domínguez JN, Sedmera D, Sankova B, Hove-Madsen L, Franco D, Aránega AE. Cardiovasc Res. 2013 Apr 21. [Epub ahead of print]

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:16 Vynalézaví prvoci Leishmania si poradí i bez obvyklých přenašečů

  Přečíst celý článek na Science World

  Prvoci, kteří jsou za ně zodpovědní, jsou rozšiřováni malými hmyzími přenašeči, krevsajícími flebotomy – což činí snahy o potlačení onemocnění v endemických oblastech ještě obtížnější. Stále častěji jsou však nalézáni i jiní krevsající členovci, například tiplíci (Ceratopogonidae), u kterých jsou leishmanie prokazovány pomocí metody PCR. Veronika Šeblová a další vědci z parazitologického týmu profesora Petra Volfa jako první zjišťovali, zda jsou leishmanie schopny se vyvíjet kromě flebotomů i v evropském druhu tiplíků!

  Vše začalo v roce 2004, kdy byla v Austrálii objevena úplně první kožní leishmanióza na kontinentu. Započalo horečné pátrání po jejím přenašeči. Ačkoli se tam sporadicky vyskytují flebotomové rodů Phlebotomus a Sergentomyia, nepodařilo se u žádného z nich živé leishmanie detekovat. Ale pokud je nešířili flebotomové, jejich jediní známí hmyzí hostitelé, tak co? V roce 2011 byla záhada rozlousknuta, a to s velmi překvapivým výsledkem: Leishmanie byly nalezeny v tiplících a podle nálezů více morfologických stadií bylo zřejmé, že se v nich i vyvíjejí.

  Tiplíci žijí všude v Evropě, český tým si proto položil otázku, zda i evropské druhy mohou leishmanie přenášet. Laboratoř profesora Volfa už v minulosti objasnila a upřesnila životní cykly různých druhů leishmanií, a tak se pustila i do úkolu prostudovat jejich vývoj v tiplících. Vědci se zaměřili zejména na druh Leishmania infantum, který je nejčastějším a nejnebezpečnějším druhem v Evropě. Prokázali, že leishmanie jsou schopny se vyvíjet několik dní v krvi nasáté do střeva tiplíka Culicoides nubeculosus, ale nedokážou se poté uchytit ke stěně trávicího traktu, aby se vyhnuly vypuzení ze střeva přenašeče spolu s nestrávenými zbytky nasáté potravy.
  Nákazy experimentálně infikovaných tiplíků byly v prvních dvou dnech po sání krve s leishmaniemi poměrně silné; třetí den výrazně poklesly a od čtvrtého dne již paraziti většinou nebyli pod mikroskopem pozorovatelní. Přesto metoda PCR u některých samic tiplíků prokázala výskyt DNA leishmanií ještě sedmý den po infekci (což u nich bývá dostatečné k tomu, aby dokončily svůj cyklus v přenašeči a přeměnily se na stadia infekční pro obratlovčího hostitele). V tu dobu se však již dle mikroskopické analýzy žádné životaschopné leishmanie ve střevě flebotomů nenacházely. Je třeba si uvědomit, že DNA parazitů se zachovává v přenašečích i několik dní, přestože prvoci jsou dávno mrtví. Proto je vždy nezbytné kombinovat analýzu DNA s mikroskopií. Jedenáctý den už DNA leishmanií v tiplících detekována nebyla.
  Hlavní dobrou zprávou této studie je, že evropští tiplíci rodu Culicoides leishmanie nepřenášejí. Je ale možné, že australský rod Forcipomyia je mnohem vhodnější přenašeč než právě Culicoides. O tom, že i v Evropě existují jiní přenašeči leishmanií než flebotomové, se v současnosti velmi diskutuje, zejména v souvislosti s nálezy DNA leishmanií u klíšťat a blech. Studie českých vědců však ukázala, že samotná DNA zjištěná pomocí metody PCR neznamená, že parazit se v přenašeči množí a je schopen dokončit vývoj. Do budoucna by proto bylo vhodné podobné experimenty uskutečnit třeba i u klíšťat a blech.

  Šeblová, V., Sádlová, J., Carpenter, S., Volf, P. Development of Leishmania Parasites in Culicoides nubeculosus (Diptera: Ceratopogonidae) and Implications for Screening Vector Competence. Journal of Medical Entomology 49, 967-970 (2012).
  Zpracovala: Julie Nováková

  Převzato z popularizační rubriky Přírodovědecké fakulty UK Praha

   

   

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• PÁTEK 17. KVĚTNA, 2013
• 22:30 Intel ISEF: Čeští studenti uspěli s projektem pro sledování srdeční elektrické aktivity

  Přečíst celý článek na Science World

  tisková zpráva společnosti Intel

  Při dnešním slavnostním vyhlášení vítězů v prostorách konferenčního centra v Phoenixu dva ze šesti projektů středoškolské vědecké elity z Česka vybojovaly medailová umístění na nejprestižnější vědecké soutěži pro mladé studenty Intel ISEF 2013.

  Druhé místo v kategorii elektrické a mechanické inženýrství obsadil student Marek Novák z českobudějovického Gymnázia Jírovcova. Ve svém projektu sestavil měřicí přístroj, jehož jeden modul lze využít v lékařství, konkrétně v oblasti prevence srdečního selhání a včasného odhalení kardiovaskulárních chorob. „Výsledkem mého projektu je komplexní zařízení schopné sledovat srdeční elektrickou aktivitu, okysličení krve a další vitální parametry v domácích podmínkách nebo na cestách. Toto zařízení může být používáno jak lékařským personálem, tak i pacientem,“ vysvětluje Marek Novák, který se v první části projektu zaměřil na návrh a realizaci hardwaru pro vývoj elektroniky, který by se od komerčně nabízených řešení odlišoval především multifunkčností a přitom byl stále finančně dostupný. Za svůj prakticky využitelný projekt s názvem Návrh modulárního multifunkčního senzorového a měřicího zařízení a jeho implementace získal prémii 1.500 amerických dolarů, která je spojená s druhým místem.

  Marek Novák před odjezdem na Intel ISEF 2013 plánoval studium na Fakultě elektrotechniky na pražské ČVUT. Od své účasti na Intel ISEF si sliboval, že poměří své síly v celosvětové konkurenci a možná získá přátele-kolegy i ve světě. Jeho úspěch v globální soutěži mu jistě pomůže k přiblížení jeho snu: rád by se podílel na vývoji špičkových lékařských přístrojů. Pódiové umístění na „olympiádě“ vědeckých talentů, jak je Intel ISEF nazýváno, totiž otevírá cestu na nejlepší americké univerzity.

  Koordinační sloučeniny lanthanoidů a jejich luminiscenční vlastnosti – tak je nazvána práce Michaely Krákorové z Gymnázia v Brně-Řečkovicích, za kterou v kategorii anorganické chemie vybojovala třetí místo. „Zabývala jsem se zejména chemickou syntézou a charakterizací dosud nepopsaných komplexních sloučenin europia a praseodymu, prvků patřících do skupiny lanthanoidů, které jsou známé pro své luminiscenční vlastnosti,“ uvádí Michaela Krákorová. Díky získání dvou dosud nepublikovaných molekulových struktur komplexů praseodymu bude možné rozšířit naše představy o vnitřním uspořádání těchto sloučenin, což vědcům také může pomoci pochopit jejich chování. Výsledky jejího projektu lze využít zejména v analytické biologii, chemii a biochemii na značení vzorků (například DNA), a tedy při studiu procesů v živých organismech na molekulární úrovni. Michaela Krákorová bude maturovat až za rok, pak chce studovat medicínu, přičemž chce skloubit jak lékařskou praxi, tak medicínský výzkum. Svou účast na Intel ISEF hodnotila jako příležitost nahlédnout do života v jiné části světa a také získat kontakty nejen na odborníky, ale i na mladé lidi s podobnými zájmy – vědou. Za třetí místo jí přísluší odměna ve výši 1000 amerických dolarů.

  Cena Gordona Moorea jde v roce 2013 poprvé do Evropy

  Nejpřínosnější projekt ze všech kategorií byl při slavnostním vyhlášení v pátek 17. května odměněn Cenou Gordona Moorea, spoluzakladatele společnosti Intel, která byla letos udělena počtvrté. Uděluje ji Nadace společnosti Intel a je dotována 75 tisíci dolarů. Letošním laureátem Ceny Gordona Moorea se stal devatenáctiletý rumunský teenager Ionut Budisteanu, který byl oceněn na využití umělé inteligence k vytvoření modelu nízkonákladového automobilu, který sám sebe řídí. Ionutovi se podařilo svým výzkumem přispět k vyřešení závažného celosvětového problému. V roce 2004 při dopravních nehodách přišlo o život 2,5 milionu lidí a k 87 % nehod došlo v důsledky chyb řidičů. S 3-D radarem a zabudovanými kamerami vytvořil Ionut návrh autonomně kontrolovaného auta, jež dokáže detekovat dopravní pruhy současně s reálnou polohou auta. Jeho řešení stojí pouze 4 tisíce dolarů.

  Intel ISEF je největší a nejprestižnější soutěž pro studenty středních škol, do které se probojuje pouze absolutní špička vědeckých talentů ze sedmdesáti zemí světa. Letos to bylo více než 1500 studentů ze sedmdesáti zemí, kteří prošli sítem 500 národních a regionálních soutěží, do nichž se každoročně přihlašuje více než sedm milionů studentů. Motivace uspět ve finále je velice silná: pokud dotyčný projekt zaujme porotce, mezi nimiž se nacházejí i nositelé Nobelovy ceny, může účastník počítat nejenom se zajímavou finanční prémií z celkového objemu přesahujícího v přepočtu 60 milionů korun, ale zejména se mu otevírá cesta ke studiu na nejlepších amerických univerzitách. Soutěž, která je považována za „olympiádu vědeckých talentů“, od roku 1950 organizuje Společnost pro vědu a společnost, od roku 1997 probíhá s podporou společnosti Intel.

  Šest studentů z České republiky se v arizonském Phoenixu představilo se svými individuálními projekty, s nimiž se prosadili v národních soutěžích AMAVET a SOČ (Středoškolská odborná činnost). Na Intel ISEF 2013 v týdnu od 12. května obhajovali své originální výzkumné projekty, sdíleli své nápady a bojovali o umístění v sedmnácti vědeckých kategoriích od matematiky, chemie a počítačové vědy přes botaniku a lékařství až po společenské vědy a ekologii. Stovky z nich vedle peněžitých prémií obdržely ceny, granty, stipendia a vědecké pobyty, které jim mohou uspíšit vědeckou kariéru.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:00 Na čínštinu je třeba mít geny

  Přečíst celý článek na Science World

  pravidelné páteční „přetištění“ staršího článku

  Na tom by stále ještě nebylo nic divného. Každý máme v různé míře dáno, jak nám (cizí) jazyky jdou, a bylo by divné, kdyby to nijak nesouviselo s genetickou výbavou. Nyní se ale ukázalo, že genetické rozdíly mezi populacemi různých oblastí korelují s typem jazyka.

  Vědci se soustředili na rozdíly mezi tónovými a netónovými jazyky (příkladem první skupiny je čínština, kterou je následkem tohoto rozdílu pro Evropana často prakticky nemožné se v dospělosti slušně naučit). Dan Dediu a Robert Ladd z Edinburgh University zjistili, že obyvatelé „tónových“ a „netónových“ oblastí se liší variantami genů ASPM a Microcephalin, které se podílejí na stavbě mozku. Ti lidé v netonální oblasti, kteří mají tonální varianty genů, se pak dokáží lépe učit i jazyky typu čínštiny.

  Mohl by z toho vzniknout nový obor, který by zkoumal vztah mezi evolucí jazyků a genetikou/neurovědami.

  Zdroj: New Scientist

  Poznámky:

  - Podle výzkumu jsou tónové jazyky složitější, protože obsahují jednu úroveň navíc. K jejich zvládnutí je třeba mít speciální dispozice/nástroje (naopak to zřejmě neplatí). „Normální“ jazyky jsou sice jednodušší a tedy ochuzené o určitou dimenzi sdělnosti, ale mohou být pro své nositele výhodnější v jiném ohledu – například se dají v dětském věku rychleji zvládnout.

  - Zajímavé by bylo zjistit, jaké varianty příslušných genů jsou původní. Krom úvah o tom, jaké selekční tlaky mohly stát za rozšířením novější varianty, bychom také mohli lépe porozumět evoluci lidského jazyka (tj. byla by zde určitá nápověda, jaký typ jazyka je starší/původnější).

  - A pak je zde ještě otázka evoluce jazyků (současná čínština rozhodně není totožná s jazykem, kterým se zde mluvilo před 3 000 lety) a migrací, při nichž jedna skupina obyvatel přijala jazyk jiné (třeba zrovna Čína ovšem ve své historii dokázala jazykově asimilovat okolních populací celou řadu, takže překážky tohoto typu nepřekonatelné být nemohly).

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• ČTVRTEK 16. KVĚTNA, 2013
• 07:21 Kdy se prosadí auta bez řidiče?

  Přečíst celý článek na Science World

  V blízké budoucnosti bude také možné bezpečně surfovat po webu pomocí kontaktní čočky během řízení vozidla. Dojíždění do práce už nebude taková hrozná otrava, protože auta se budou řídit sama. Již nyní ujedou auta bez řidičů stovky mil s použitím GPS, jež určí jejich polohu na metr přesně. Agentura Pentagonu
  zvaná DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) sponzorovala soutěž nazvanou DARPA Grand Challenge, a vyzvala laboratoře, aby vyslaly auta bez řidičů do závodu napříč Mohavskou pouští. Cena pro vítěze byla jeden milion dolarů. Bylo to pokračování dlouhé tradice agentury DARPA, která financuje riskantní, avšak vizionářské projekty.
  (K projektům, které Pentagon vyvíjel, patří internet, určený původně pro spojení mezi vědci a vládními představiteli během jaderné války a po ní, a systém GPS, určený původně k navádění mezikontinentálních střel. Obojí však bylo po skončení studené války odtajněno a předáno veřejnosti.)
  Soutěž začala neslavně roku 2004, kdy ani jedno z vozidel bez řidiče nebylo schopno ujet 150 mil těžkým terénem a projet cílovou páskou. Robotická auta se buď porouchala, nebo ztratila. Avšak další rok ještě obtížnější trať dokončilo pět vozidel. Musela projet po silnicích se stovkou ostrých zatáček, třemi úzkými
  tunely a po cestách s prudkými svahy po obou stranách.
  Někteří kritici tvrdili, že robotická vozítka mohou možná jezdit po poušti, avšak nikdy v městském provozu. DARPA tedy vyhlásila roku 2007 ještě ambicióznější městský projekt Urban Challenge, kdy robotická vozidla musela za méně než šest hodin projet děsivou stokilometrovou trať v simulovaném městském provozu.
  Auta se musela řídit všemi pravidly silničního provozu, vyhýbat se ostatním robotickým autům a zvládnout křižovatky. Tuto soutěž úspěšně dokončilo šest týmů a první tři získaly ceny dva miliony, jeden milion a půl milionu dolarů.
  Pentagon usiluje o to, aby k roku 2015 byla celá třetina pozemních sil USA autonomní. V takovém případě by tato technologie mohla zachraňovat lidské životy, protože v poslední době byla většina amerických ztrát způsobena silničními minami. V budoucnu nebudou mít mnohá americká vojenská vozidla vůbec žádného řidiče. Pro spotřebitele by to však mohlo znamenat auta, jež sama jedou na stlačení tlačítka, zatímco řidič pracuje, odpočívá, obdivuje krajinu, dívá se na film nebo prohlíží internet.
  Měl jsem sám možnost jet v takovém voze v rámci pořadu televize Discovery Channel. Byl to elegantní sportovní vůz, upravený techniky z North Carolina State University na vůz plně autonomní. Jeho počítače měly výpočetní výkon šesti PC. Bylo trochu obtížné do něj nastoupit, protože uvnitř bylo dost těsno. Všude
  byly složité elektronické součásti zaplňující sedadla i řídící desku. Když jsem vzal za volant, všiml jsem si, že ho zvláštní gumové lanko spojuje s motorkem, pomocí kterého počítač otáčel volantem.
  Otočil jsem klíčkem, sešlápl plyn a vyjel na silnici. Pak jsem přepnul vypínač a předal tak řízení počítači. Sundal jsem ruce z volantu a auto jelo samo. Plně jsem mu důvěřoval, počítač nepřetržitě prováděl malé úpravy prostřednictvím gumového lanka na volantu. Zpočátku bylo trochu strašidelné sledovat, jak se
  volant a plynový pedál samy pohybují. Připadalo mi, jako by auto ovládal neviditelný řidič nebo duch, po chvíli jsem si na to však zvykl. Odpočívat v autě, jež jelo samo s nadlidskou přesností a obratností, bylo za chvíli vlastně zábavné. Mohl jsem jen sedět a užívat si jízdy.
  Srdcem auta bez řidiče je systém GPS, jenž umožňuje počítači určit polohu s přesností asi na metr. (Někdy, jak mi řekli technici, je systém GPS schopen určit polohu auta na několik centimetrů.) Systém GPS sám je zázrakem moderní techniky.
  Každá z 32 družic GPS obíhajících zemi vysílá určitou rádiovou vlnu, již zachycuje přijímač GPS v našem autě. Signál z každé družice je lehce zkreslený, protože každá obíhá po poněkud jiné dráze. Toto zkreslení se nazývá Dopplerův jev. (Například rádiové vlny se stlačí, jestliže se družice pohybuje směrem k nám, a natáhnou, když se pohybuje od nás.) Srovnáním lehkých zkreslení frekvencí od tří nebo čtyř družic může počítač v autě přesně určit naši polohu.
  Auto mělo i radary v náraznících, takže bylo schopno zaznamenat překážky. To bude v budoucnosti zásadní, každé auto automaticky podnikne nouzová opatření, jakmile zjistí hrozící nehodu. Dnes zahyne v USA v dopravních nehodách každý rok téměř 40 000 lidí. V budoucnu by výraz „dopravní nehoda“ mohl z jazyka postupně vymizet.
  Také dopravní zácpy by se mohly stát věcí minulosti. Ústřední počítač napojený na vozy bez řidiče bude umět sledovat pohyb každého auta po silnici. Pak snadno zaznamená dopravní zácpy a překážky na dálnicích. Při jednom pokusu, provedeném severně od San Diega na silnici I 15, byly na vozovce umístěny čipy, takže ústřední počítač mohl pohyb vozů po silnici sledovat. V případě dopravní zácpy převezme počítač řízení a umožní plynulý pohyb dopravy.
  Auto budoucnosti bude schopno postřehnout i jiná nebezpečí. Tisíce lidí zahynuly nebo byly zraněny při nehodách, když řidič usnul, zvláště v noci nebo během dlouhých jednotvárných jízd. Dnes mohou počítače sledovat vaše oči a za znamenat charakteristické příznaky usínání. Počítač je pak naprogramován tak, že vydá nějaký zvuk a vzbudí vás. Když toto selže, převezme řízení vozu počítač.
  Počítače též umějí rozpoznat přítomnost nadměrného množství alkoholu v autě, a to by mohlo omezit ty tisíce smrtelných nehod, které alkohol každý rok způsobí.
  Přechod k inteligentním vozům nenastane okamžitě. Zpočátku budou těchto vozidel využívat vojáci a přitom se odstraní nedostatky. Pak vstoupí robotická auta na trh, přičemž se nejprve objeví na dlouhých nudných dálnicích. Pak se objeví na předměstích a ve velkých městech, avšak řidič bude vždy mít možnost v případě potřeby změnit rozhodnutí počítače. Nakonec nebudeme chápat, jak jsme bez nich mohli žít.

  Tento text je úryvkem z knihy
  Michio Kaku: Fyzika budoucnosti – Jak bude věda do roku 2100 utvářet lidský osud a náš každodenní život
  Argo a Dokořán 2013
  O knize na stránkách vydavatele

  

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• STŘEDA 15. KVĚTNA, 2013
• 08:43 Doutníková galaxie se zběsilou turbulencí

  Přečíst celý článek na Science World

   

  Fotografie galaxie M82, zvané pro svůj tvar též „doutníková“, se stala vítězným snímkem dubnového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce, kterou pořádá Česká astronomická společnost.

  Tato nepravidelná galaxie byla objevena 31. prosince 1774 berlínským astronomem Johannem Elertem Bodem, který tento svůj objev publikoval v roce 1777 v katalogu „A Complete Catalog of hitherto observed Nebulous Stars and Star Clusters“ pod číslem 18. Sám Bode bohužel ověřil existenci pouze 21 ze 75 publikovaných objektů, čímž se do něho dostalo několik mylně interpretovaných či dokonce neexistujících objektů. Doutníková galaxie však byla realitou. Nezávisle na Bodem ji objevil v srpnu roku 1779 Pierre Méchanin a informoval svého přítele Charlese Messiera. Ten ji po prověření polohy zařadil 9. února 1781 do svého katalogu pod číslem 82. Aby těch jmen a označení nebylo málo, získala jich ještě několik: 3034 v katalogu NGC, 28655 v katalogu PGC, Ursa Major A jako nejjasnější rádiový zdroj v souhvězdí Velké medvědice, 3C 231 ve „Třetím cambridgském katalogu rádiových zdrojů“, 337 v Katalogu „podivných“ galaxií Haltona Arpa či H IV.79 v katalogu Williama Herschela. Toto poslední označení je poměrně raritou, neboť Herschel se jinak velmi úzkostlivě vyhýbal tomu, aby do svého seznamu zahrnoval objekty Messierova katalogu.

  Již toto množství zařazení v různých katalozích, včetně rádiových, ukazuje zvláštnost tohoto objektu. I když ani ve viditelném světle se svou jasností 8,4 mag. nepatří mezi slabé galaxie, mnohem více září v rádiovém oboru a v oboru infračerveném je dokonce nejjasnějším objektem naší noční oblohy. Na vině jsou zejména gigantické turbulentní toky plynu a překotná tvorba hvězd v této galaxii, vzdálené od nás 12 miliónů světelných let. Tyto pohyby plynu, hvězdotvorba a následné výbuchy supernov způsobily téměř pravidelná blízká setkání se svou sousedkou, galaxií M81, opakující se po přibližně 100 miliónech let. Tento gravitační kolotoč trvá již přibližně miliardu let a skončí za několik miliard roků splynutím do jedné obří galaxie.

  Galaxii M82 nalezneme na severním okraji souhvězdí Velké medvědice a je spolu se svou sousedkou, spirální galaxií M81, překrásným objektem i pro menší dalekohledy. Na obloze zabírá plochu 9´ x 4´.

  Autor fotografie Robert Novotný z Bratislavy se ovšem naštěstí pro všechny milovníky krásných pohledů do nebes nespolehl na pohled vlastníma očima dalekohledem, nýbrž zachytil její obraz sérií snímků různými filtry. Ty pak v počítači složil do tohoto půvabného obrazu divokého objektu, vařícího se v gravitační pasti své sousedky. Za všechny mu tímto blahopřejeme a děkujeme.

  
  Autor snímku
  Robert Novotný

  Technické údaje a postup:
  Autor: Robert Novotný
  Název: M82 (galaxie)
  Místo: Kopanice
  Datum: 26. dubna 2013, expozice 25 hodin
  Optika: Meade 10“ ACF, 6,3 Meade, F/6.3 @ 1650 mm
  Stativ: LX 200 GPS + klin
  Sensor: SBIG 8300 M, Baader LRGB + HA 7nm +Astrodon 3nm
  Zpracování: Pixi, PS 3

  Za porotu soutěže Marcel Bělík

  Vítězné snímky v jednotlivých měsících a další informace si můžete prohlédnout na http://www.astro.cz/cam/.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 07:00 První potenciálně účinná léčba prionových chorob

  Přečíst celý článek na Science World

  Yervand Eduard Karapetyan a Corinne Lasmézasové z floridského The Scripps Research Institute tvrdí, že nemocným teď svítá šance. Identifikovali dva léky (již dříve schválené a používané v lidské medicíně), které snižují hladinu normálního prionu na buněčných površích až o 70 %. Právě normální prion se při chorobě přeměňuje na svou toxickou variantu.
  Prvním účinným pomocníkem byl mohl být tarcolismus (fujimycin, produkt plísně Streptomyces tsukubaensis, obchodní názvy Prograf, Advagraf a Protopic), což je lék potlačující imunitní reakci organismu, který se používá např. při transplantacích. Problém může být v tom, že je podezírán z neurotoxicity.
  Zabírat by mohl také astemizol (mj. i u nás dobře známý Claritine, antihistaminikum plošně používané pro léčbu alergií). Zjistilo se, že astemizol dobře prochází přes bariéru oddělující mozek od zbytku těla a mohl by být účinný i při nižších koncentracích. Tato látka podporuje autofágii, tj. likvidaci buněk, které byly identifikovány jako podezřelé kvůli nezvyklému složení povrchových proteinů. Kromě prionových chorob by tedy astemizol mohl pomáhat i proti dalším neurodegenerativním nemocem, jako je Alzheimerova, Parkinsonova a Huntingtonova choroba.

  Příslušný článek byl publikován v Proceedings of the National Academy of Sciences.
  Zdroj: Medicalxpress.com

  Poznámka: V případě povyku kolem šílených krav bylo poukazováno na to, že u žádného člověka se neprokázalo, že by se nakazil konzumací hovězího masa. I dle některých odborníků (nikoliv novinářů či aktivistů, kteří to mají v popisu práce) však tehdejší panika přehnaná nebyla.
  Zajímavý je argument, že pokud prionová onemocnění zabijí člověka až ve vysokém věku, jako příčina smrt nejsou mnohdy ani identifikována (neprovádí se pitva, samotná příčina smrti je jiná – člověka přejede auto apod.), takže jejich výskyt nemusí být zase tak zanedbatelný.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• ÚTERÝ 14. KVĚTNA, 2013
• 07:58 Díky 3D tisku budou logistické firmy místo kontejnerů posílat data

  Přečíst celý článek na Science World

  tisková zpráva společnosti DHL

  Namísto týdnů nebo měsíců, které je dnes někdy třeba čekat, než dorazí objednaný výrobek, si „vytiskne“ zákazník požadovaný díl na 3D tiskárně na základě dodaných dat a má ho k dispozici ihned. I tak může vypadat blízká budoucnost. Možnosti využití 3D tisku testuje nyní vedoucí logistická společnost DHL Supply Chain ve svém výzkumném centru poblíž Bonnu. Podle Marka Pattersona, viceprezidenta pro inovace a vývoj produktů pro region EMEA DHL Supply Chain, využití 3D tisku v dodavatelských řetězcích zásadně ovlivní jejich budoucnost. Namísto vlastního produktu se bude z bodu A do bodu B přesouvat duševní vlastnictví, a to v podobě souboru, ze kterého bude možné výrobek vytisknout. „Do centra pozornosti se tak dostává řízení a bezpečný transport dat,“ říká Mark Patterson.

  Tradiční dodavatelské řetězce zajišťují v současné době hlavně skladování a přepravu produktů z místa na místo. 3D tisk, což je způsob vytváření třídimenzionálních objektů jejich vytištěním po vrstvách z digitálního datového souboru, však znamená větší možnosti lokální výroby. Tato změna zkrátí výrobní čas a také sníží uhlíkovou stopu spojenou s celým procesem. Zatím sice není 3D tisk použitelný v masovém měřítku, ale existuje řada nízkoobjemových produktů, pro které je tento postup ideální. Například ve zdravotnictví se již používá pro výrobu implantátů, jako jsou umělé klouby nebo zubní korunky. Využití nachází i v automobilovém průmyslu při výrobě součástek. Ideální je při vývoji a konstruování prototypů.

  3D tisk je přelomová technologie, která může dnešní dodavatelské řetězce zcela změnit. Zboží lze vyrábět mnohem blíže k zákazníkovi, což povede k redukci dopravních nákladů, snížení objemů přepravovaného zboží a omezení stavu zásob.

  Další využití 3D tisku v logistickém průmyslu bude úměrné tomu, jak se bude dále vyvíjet samotná technologie. Pro logistické společnosti, které se dokážou novému trendu včas přizpůsobit, bude 3D tisk velkou příležitostí. Logistika náhradních dílů bude prvním odvětvím, které bude touto technologií ovlivněno. S 3D tiskárnami si technici mohou stáhnout data pro náhradní díl a vytisknout ho ve velice krátkém čase. Významnou součástí logistického průmyslu se stanou dodávky používaných surovin.

  Při 3D tisku se objekty vytvářejí přidáváním materiálu, ne jeho ubíráním, jako je tomu třeba při obrábění. Proto se vžil pro 3D tisk také další název – aditivní výroba. Výhodou je, že se nevytváří žádný odpad, a výroba je tak daleko šetrnější k životnímu prostředí.

  První 3D tiskárny začaly vznikat v 80. letech minulého století. Byly však drahé a jejich možnosti omezené. Tři dekády vývoje však proměnily ideu v realizovatelnou metodu pro rychlé vytváření prototypů i některých finálních výrobků.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 07:42 Klasickému blesku předchází blesk temný

  Přečíst celý článek na Science World

  Nikolai Østgaard z University of Bergen (Norsko) a jeho kolegové nyní na toto téma publikovali studii v Geophysical Research Letters.

  Gama záření má při bouřce vznikat v důsledku kolize extrémně rychlých elektronů s molekulami atmosféry. Podstatou studie je, že „temný“ a klasický blesk nejsou na sobě nezávislé jevy, ale temný tomu klasickému obvykle předchází a hraje tedy nejspíš nějakou roli i při jeho vzniku. Østgaard  na základě analýzy družicových dat tvrdí, že příslušné gama záblesky jsou prakticky všudypřítomné. Před klasickým bleskem stejně tak dochází k výtrysku záření v rádiové části spektra. Výzkumníci předpokládají, že vysoce energetické elektrony, pohybující se téměř rychlostí světla, produkují při srážce s molekulami vzduchu gama záření a méně energetické elektrony – ty jsou pak odpovědné za události v rádiové části spektra. Jak to přesně souvisí se vznikem klasického blesku se ale zatím neví. Každopádně „přípravná“ fáze je velmi krátká, trvá řádově v setinách sekundy.

  Mimochodem, v případě temného blesku se jedná o jev, který byl poprvé popsán až roku 1991.
  Zdroj: Phys.org
  Poznámka: Vzhledem k roli blesku v náboženství by mohlo být zajímavé dumat, zda některé události popisované v mýtech nemá na svědomí třeba i blesk temný. Není vlastně úder tvrdého gama záření nebezpečný? Povšiml by si člověk zásahu?

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• PONDĚLÍ 13. KVĚTNA, 2013
• 08:27 Chaos v oblasti hvězdotvorby

  Přečíst celý článek na Science World

  tisková zpráva Evropské jižní observatoře č. 20/2013

  Dánský dalekohled o průměru 1,54 m, který pracuje na observatoři La Silla v Chile, pořídil tento působivý záběr objektu s katalogovým označením NGC 6559. Jedná se o ukázkový příklad chaosu, který zavládne, když se v oblaku mezihvězdného plynu začnou formovat nové hvězdy.

  

  NGC 6559 je oblak plynu a prachu nacházející se asi 5 000 světelných let od Země. Na obloze byste jej nalezli v souhvězdí Střelce. Zářící oblast je relativně malá, má v průměru pouze několik světelných let. To je v příkrém kontrastu se slavným objektem v sousedství, mlhovinou Laguna (M 8, Messier 8), která má průměr přinejmenším stokrát větší. Přestože pozorovatelé mlhovinu NGC 6559 neprávem přehlížejí, právě díky nápadnějšímu sousedovi na tomto novém snímku hraje hlavní roli.

  Oblak plynu mlhoviny NGC 6559 tvoří převážně vodík, surový materiál, ze kterého se formují nové hvězdy. Když se v centrální části mlhoviny nahromadí dostatečné množství hmoty, začne kolabovat silou vlastní gravitace. Střed je čím dál hustší a žhavější, až dojde k zažehnutí termonukleárních reakcí a zrodí se nová hvězda. Vodíkové atomy se v jejím nitru slučují na hélium a při tomto procesu dochází k uvolňování energie, hvězda září.

  Tyto zářivé horké mladé hvězdy zrozené v nitru oblaku osvětlují vodík přítomný v okolní mlhovině [1]. Plyn následně přijatou energii vyzáří a dá vzniknout rudě svítícímu protáhlému oblaku, jaký je zachycen uprostřed tohoto snímku. Tomuto typu kosmického objektu říkáme emisní mlhovina.

  Oblak NGC 6559 však není tvořen pouze vodíkem. Obsahuje rovněž částice prachu, které jsou složeny z těžších chemických prvků jako uhlík, železo či křemík. Namodralá skvrna hned vedle rudé emisní mlhoviny vzniká rozptylem záření nedávno vzniklých hvězd. Mikroskopické částice prachu v mlhovině rozptylují světlo všemi směry. Tento typ objektu je astronomům znám jako reflexní mlhovina. Její světlo má většinou namodralou barvu, protože rozptyl je efektivnější pro kratší vlnové délky modrého světla [2].

  V místech, kde je hustota prachových částic příliš vysoká, dochází k úplnému odstínění světla. To je případ temných izolovaných skvrn a zvlněných pruhů, které jsou na snímku patrné vlevo dole a na pravé straně. Aby se astronomové mohli podívat skrze oblaka na objekty ležící v pozadí, potřebují mlhovinu pozorovat na delších vlnových délkách, které nejsou prachem absorbovány.

  Za nespočetné nažloutlé hvězdy, které vidíme na pozadí snímku, je zodpovědná Mléčná dráha. Některé z nich však vypadají slabší a červenější, což je způsobeno opět částicemi prachu v mlhovině NGC 6559.

  Tento přitažlivý snímek oblasti zrodu nových hvězd byl pořízen pomocí zařízení DFODC (Danish Faint Object Spectrograph and Camera), které je připojeno k dánskému dalekohledu o průměru 1,54 m pracujícímu na observatoři La Silla v Chille. Tento národní teleskop je využíván od roku 1979. Zcela nedávno byl však rekonstruován a přestaven na unikátní dálkově ovládaný přístroj [3].

  Převzato ze stránek Hvězdárny Valašské Meziříčí

   

  Poznámky

  [1] Tyto mladé hvězdy jsou většinou spektrálního typu O a B, jejich povrchová teplota se pohybuje mezi 10 000 a 60 000 K. Produkují tedy značné množství ultrafialového záření, které ionizuje okolní vodík.

  [2] Rayleighův rozptyl, pojmenovaný podle britského fyzika lorda Johna Rayleigha, nastává při rozptylu světla na částicích, které jsou mnohem menší než vlnová délka světla. Je efektivnější pro krátké vlny, tedy pro modrou část okem viditelného spektra. Výsledkem je namodralá difúzní záře. Tímto mechanismem je vysvětlována modrá barva denní bezoblačné oblohy

  [3] Na základě česko – dánské smlouvy využívá nyní tento dalekohled i česká astronomie. Rekonstrukce dalekohledu byla provedena ve spolupráci s českými odborníky. Čeští vědci se při používání dalekohledu zaměří zejména na studium meziplanetární hmoty v rámci projektu NEOSource a stelární astronomové se budou zabývat studiem proměnných hvězd například v nejbližších galaxiích – Magellanových oblacích.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:01 Investice: Velká možnost výběru nemusí být výhodou

  Přečíst celý článek na Science World

  Tím nemá být řečeno, že by portfolio nemělo vyvažovat rizika. David Goldreich a Hanna Halaburda nicméně tvrdí, že správci kvalitních portfolií (není jasné, do jaké míry jde o brokery a do jaké o fondy) dávají svým zákazníkům na výběr jen z několika možností (např. 1 index pro akcie, 1 pro komodity apod.) – ba dokonce právě z toho lze prý i trochu odvodit, že správce je kvalifikovaný, udělá nějaký rozumný předvýběr apod.. Kratší nabídka statisticky odpovídala lepšímu zhodnocení investic. Lidé obecně preferují vybírání z menší nabídky, zde tento náš spíše iracionální sklon ale víceméně náhodou přináší prospěch.
  Autoři článku v Management Science pokládají otázku, zda něco podobného (tedy že dlouhý seznam ve skutečnosti nekoresponduje s kvalitou) platí i pro jiné nabídky – třeba pro jídelní lístky.
  Zdroj: Phys.org

  Poznámky:
  - Proč preferujeme kratší nabídky? Delší výběr nás zahltí, nebo je zde ještě nějaký jiný důvod?
  - Jak je to třeba s „optimální“ velikostí supermarketu? Samozřejmě obchod s tisícem sýrů, tisícem jogurtů apod. by již bylo i fyzicky náročné obejít, je to ale jediná potíž? Jak to funguje v případě e-shopu?

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 07:11 Počítačová paměť z magnetických vírů

  Přečíst celý článek na Science World

  tisková zpráva institutu CEITEC

  Mladí vědci z CEITECu VUT a Ústavu fyzikálního inženýrství FSI VUT (ÚFI FSI VUT) objevili nové způsoby ovládání magnetických vírů, které mohou mít využití například jako zcela nový druh počítačové paměti. Na ověření teorie spolupracovali brněnští vědci s kolegy z Kalifornské univerzity v San Diegu a synchrotronové laboratoře v Berkeley. Výsledky výzkumu jsou natolik zajímavé a průlomové, že je v květnovém vydání publikoval prestižní vědecký časopis Nature Nanotechnology.

  Dva mladí vědci, Vojtěch Uhlíř a Michal Urbánek z brněnského CEITECu VUT a ÚFI FSI VUT, sledovali ve svém výzkumu vlastnosti a chování magnetických vírů. Víry jsou fyzikální fenomén vyskytující se v mnoha podobách a velikostech, od tornád či vodních vírů až po víry nanometrových rozměrů, které je možné nalézt například v supravodivých materiálech nebo nanomagnetech. „Dokázali jsme velmi rychle a kontrolovaně měnit směr stáčení magnetického víru, což je objev otevírající nebývalé možnosti využití především v oblasti informačních technologií. Paměťová buňka tvořená magnetickým vírem umožní uchovat dvojnásobek informací, může pracovat několikanásobně rychleji a oproti současným paměťovým buňkám operační paměti při odpojení ze sítě neztratí uloženou informaci,“ popisuje unikátní objev jeho spoluautor Michal Urbánek, člen výzkumné skupiny Příprava a charakterizace nanostruktur z CEITECu VUT. „Už si sice nestihnete vypít ranní kávu, než vám naběhne počítač, ale ani nepřijdete o neuložená data, pokud vám náhle vypnou proud,“ dodává s úsměvem Urbánek.

  Brněnští vědci ze skupiny prof. Tomáše Šikoly na výzkumu spolupracovali s kolegy z prestižních pracovišť na University of California v San Diegu a Lawrence Berkeley National Laboratory. Pro ověření teoretických předpokladů bylo zapotřebí náročných experimentů, které se uskutečnily na unikátním synchrotronu Advanced Light Source (ALS) v americkém Berkeley. „Již samotná příprava vzorků s magnetickými nanodisky je velmi náročná. Připravit jeden vzorek trvá přibližně dvacet hodin, úspěšnost přípravy je kolem deseti procent. Vlastní experimenty na synchrotronu pak probíhají několik dní ve směnném provozu nonstop, neboť experimentální čas je tam velmi vzácný,“ konstatuje Urbánek. Další měsíce po skončení experimentů patřily vyhodnocování výsledků. „Spousty hodin jsme trávili dlouhými diskusemi přes Skype mezi Brnem a San Diegem. Mimořádný význam našeho výzkumu byl nyní potvrzen publikací výsledků v prestižním časopise Nature Nanotechnology,“ vysvětluje Urbánek.

  Zkoumání fenoménu magnetických vírů se brněnští vědci věnují od roku 2010, od června 2011 působí vedle ÚFI FSI VUT i pod Středoevropským technologickým institutem CEITEC. Pod jeho hlavičkou budou ve výzkumu pokračovat i nadále. Díky evropské dotaci, kterou projekt CEITEC získal svým schválením v červnu 2011, získávají finanční a materiální podporu a v roce 2014 se přestěhují do nově vybudovaných moderních laboratoří CEITECu.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• PÁTEK 10. KVĚTNA, 2013
• 09:00 Námět k úvaze: Programy, které se tisknou samy

  Přečíst celý článek na Science World

  pravidelné páteční „přetištění“ staršího článku

  Jak zkonstruovat program, který vytiskne sám sebe? Tato úloha patří k oblíbené zábavě programátorů, přičemž existuje v řadě modifikací (např. najít nejkratší program, který vytiskne sám sebe, a dokázat, že je opravdu nejkratší).
  Programem, který tiskne sám sebe, samozřejmě nemyslíme program obsahující příkaz k otevření souboru se svým zdrojovým kódem a jeho vytištění. I „regulérní“ řešení může mít ovšem celou řadu podob, v první řadě podle zvoleného jazyka. Přehled různých „quines“ (jak se programy tisknoucí samy sebe samé, self-printing programs, nazývají – dle amerického analytického filozofa a logika Quinea) najdete např. na stránce http://www.nyx.net/~gthompso/quine.htm.
  Pro ty nás, kteří se programováním ve větší míře setkali jen v podobě různých Basiců a Pascalů, nemá asi příliš smysl studovat zdrojáky v Tcl či Prologu. Třeba programy v Pascalu uvedené na http://www.nyx.net/~gthompso/self_pasc.txt jsou ovšem ilustrativní a pochopitelné.

  Například

  const a=’const a=’;b=’begin write(a,#39,a,#39#59#98#61#39,b,#39#59#10,b) end.’;
  begin write(a,#39,a,#39#59#98#61#39,b,#39#59#10,b) end.

  V této souvislosti ještě několik otázek. Pokud budete hovořit s lidmi, kteří se problémem nezabývali, budou vesměs přesvědčeni, takový program vůbec nelze sestrojit. Jak byste nejnázorněji vysvětlili princip programu?
  V logice je autoreference jedním ze zdrojů paradoxů. Od problému lháře k problému zastavení, kde necháte algoritmus, aby se zadávil právě sám sebou, se tímto způsobem obvykle dokazuje, že „něco nejde“. Nepřijde vám v tomto světle fakt, že program tisknoucí sám sebe vůbec existuje, trochu zvláštní, jako by byl v rozporu s tím, že žádný systém nemůžete uchopit z jeho vnitřku?
  (Jedna z možných odpovědí: Paradoxy, problém zastavení či Goedelova věta ukazují, že existují věci nějak zvláštní, výroky podivné, situace, které algoritmy nedokáží apod… Neříkají ale rozhodně nic o tom, že všechny objekty jsou takhle zvláštní – tj. program tisknoucí sám sebe prostě patří do skupiny těch neproblematických a normálních programů, které dokáží udělat to, co udělat mají.)

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:05 Látka z hlavotisu peckovitého ničí nádorové buňky

  Přečíst celý článek na Science World
  oznámení Tiskového odboru AV ČR

  K hledání Svatého grálu někteří vědci přirovnávají hledání účinného léku proti rakovině, který by kromě úspěšného vymýcení nádorových buněk neměl pokud možno žádné, nebo měl jen minimální vedlejší účinky pro organismus. A na rozdíl od Indiany Jonese, který ve filmu Poslední křížová výprava Svatý grál opravdu našel, vědecká komunita zatím takové štěstí neměla. Výrazným posunem k tomuto vysněnému cíli by mohl být objev badatelů z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR, jenž byl v těchto dnech publikován v on-line verzi mezinárodního odborného časopisu Apoptosis.

  Nadějí v léčbě onkologických onemocnění se stal v roce 1999 objev proteinu TRAIL, jenž patří do rodiny proteinů, které po navázání na příslušný receptor na povrchu buňky spouštějí složitou signální dráhu vedoucí k programované buněčné smrti, apoptóze. Přirozeně se vyskytuje v organismu a podílí se mimo jiné i na protinádorové imunitě, likvidaci nádorů v jejich rané fázi. Může se vázat na dva typy receptorů, na pro-apoptotické, z nichž pak signál vede k buněčné smrti, a na anti-apoptotické, které apoptotickou signální dráhu naopak zablokují téměř okamžitě po navázání TRAILu. Citlivost buněk vůči TRAILu je dána především přítomností a vzájemným poměrem těchto receptorů na povrchu buněk. Jeho schopnost zabíjet je regulována i křehkou rovnováhou mezi pro- a anti-apoptotickými proteiny uvnitř buňky.

  Prvotní experimenty ukázaly,  že TRAIL dokáže selektivně usmrtit nádorové buňky, zatímco zdravé buňky jeho působení přežívají. Postupem času ale badatelé zjistili, že i mnohé nádorové buňky jsou vůči TRAILu odolné a že u některých nádorových buněk TRAIL dokonce indukuje jejich dělení a tvorbu metastáz. Pozornost se tak zaměřila na hledání pomocníka, který by unikátní schopnost TRAILu selektivně zabíjet nádorové buňky podpořil. Existuje mnoho přírodních látek, které podobně jako TRAIL mohou za určitých podmínek nádorové buňky ničit, ale tato jejich vlastnost je, podobně jako u TRAILu, nějakým způsobem omezena. Vhodná kombinace takových látek, které by se vzájemně doplňovaly, by tak mohla zvýšit šanci na úspěšnou léčbu některých nádorových onemocnění.

  Jednu takovou látku identifikovali i vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR. Na buněčné linii pocházející z nádoru tlustého střeva, která je vůči působení TRAILu rezistentní, otestovali 2448 chemických sloučenin v kombinaci s molekulou TRAILu. Nejlepšího výsledku dosáhli s homoharringtoninem (HHT). Jde o alkaloid, který pochází z hlavotisu peckovitého, jehličnanu původem z Japonska. Používá se v tradiční čínské medicíně k léčbě různých nádorových onemocnění a jeho syntetická forma byla v roce 2012 schválena pro léčbu dospělých pacientů s některými typy chronické myeloidní leukémie.

   

  Vědecké týmy pod vedením dr. Ladislava Anděry a dr. Petra Bartůňka z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd ČR ukázaly, že kultivace buněk z nádoru tlustého střeva s TRAILem spolu s homoharringtoninem vedla k jejich úplné eliminaci, zatímco normální buňky pocházející z epitelu zdravého střeva zůstaly k této kombinaci látek netečné a přežily. Badatelé popsali způsob, jakým homoharringtonin ovlivňuje signální dráhu ligandu TRAIL. Ukázalo se, že nemá vliv na přítomnost receptorů na buněčném povrchu, ale blokuje produkci anti-apoptotických proteinů, které jinak brání buněčné smrti, a naopak aktivuje dráhy, které posilují smrtící účinek TRAILu. Důležité je, že likvidace nádorových buněk fungovala nejen v buněčných kulturách, ale také u myší, kterým byly vpraveny nádorové buňky. Během 18 dnů po aplikaci směsi TRAILu a HHT se růst nádoru zastavil a myši neprojevovaly žádné známky strádání či jiných vedlejších účinků.

   

  Objev homoharringtoninu jako pomocníka TRAILu v boji s nádorovými buňkami, otevírá nové možnosti v léčbě nádorových onemocnění látkami, které se přirozeně v organismech nevyskytují. Jméno samotného TRAILu, které v angličtině znamená stezku či pěšinu, tak může působit i jako symbol cesty vedoucí možná až k onomu onkologickému „Svatému grálu“.

   

  Publikovaný článek:
  Beranova L, Pombinho AR, Spegarova J, Koc M, Klanova M, Molinsky J, Klener P, Bartunek P, Andera L. The plant alkaloid and anti-leukemia drug homoharringtonine sensitizes resistant human colorectal carcinoma cells to TRAIL-induced apoptosis via multiple mechanisms. Apoptosis. 2013 Jun;18(6):739-50

   

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• ČTVRTEK 9. KVĚTNA, 2013
• 08:11 Zakladatel Googlu, Parkinsonova choroba a testy DNA

  Přečíst celý článek na Science World

  Sergej Brin považoval testy DNA víceméně za zábavu. Jakožto spoluzakladatel mimořádně úspěšného vyhledávače Google pomohl změnit přístup k informacím na celém světě a udělal z internetu místo výměny názorů a setkávání ohromného počtu lidí, a to způsobem dosud nevídaným. Když ho jeho žena Anna Wojcicki požádala, aby byl jedním z prvních, kdo se podrobí celogenomové analýze v její začínající společnosti 23andMe, souhlasil.
  Dokonce domluvil s dalšími členy rodiny, aby se testování účastnili také. Zajímalo ho, které části DNA má společné s různými příbuznými. Předpovědi rizik různých chorob ukázaly, že u některých je riziko trochu menší, u jiných snad trochu větší než u ostatních členů rodiny, ale vcelku neviděl žádná překvapení.
  To vše se ale změnilo, když 23andMe nabídla novou službu a jeho žena mu doporučila, aby se podíval na jedno konkrétní místo v genu LRRK2. Sergejova matka měla Parkinsonovu chorobu a poslední výzkumy ukázaly, že v některých případech jedna neobvyklá mutace v genu LRRK2 může být spojena s vysokým rizikem tohoto neurologického onemocnění pozdního věku. Když Sergej prostudoval výsledky z DNA-čipu, který 23and Me používá pro genetickou analýzu, zjistil, že jak jeho matka, tak i on mají v LRRK2 tuto mutaci. Genetická analýza není tedy nakonec jenom zábava.
  Toto byl dramatický a neočekávaný výsledek, protože většina genetických rizikových faktorů analyzovaných touto servisní společností jsou běžné faktory, které znamenají jen mírné riziko. Ale tato mutace předpovídá Sergejovi, že se 74% pravděpodobností bude v 80 letech trpět Parkinsonovou chorobou.
  Sergej je ještě mladý a až bude ve věku, kdy se symptomy mohou stát skutečným problémem, může být k dispozici účinná léčba, ale zaručeno to zajisté není. Sergej napsal ve svém blogu: „Toto mne staví do jedinečné pozice. Vím ve svém ještě mladém věku něco, k čemu mám predispozici. Mám nyní možnost upravit svůj život tak, abych riziko snížil. Mám také příležitost provádět a podporovat výzkum této choroby dlouho před tím, než mě možná postihne. A bez ohledu na mé vlastní zdraví to může pomoci členům mé rodiny nebo i jiným lidem. Mám štěstí, že jsem v takovém postavení. Dokud nebude objeven elixír mládí, všichni budeme mít nějaké problémy spojené se stářím, jen nevíme, jaké problémy to budou. Mám lepší informace než většina jiných lidí o tom, jaká choroba mne může trápit – a mám dost času na to, abych se na ni připravil.“
  Vítejte v období genomiky. A co byste chtěli vědět VY?

  Sergejova historka je nepříjemná, ale není unikátní. Každý z nás nese riziko pro desítky chorob, které nás buď potkají, nebo ne – v závislosti na kombinaci rizikových faktorů, které jsme zdědili, a také na tom, zda se vyhneme nebo nevyhneme okolnostem, které zahájí proces vzniku choroby. Neexistuje téměř žádná nemoc, v níž by dědičnost neměla nějakou úlohu.
  Budete možná protestovat proti takovému paušálnímu tvrzení. Konečně, když na vás spadne cihla ze střechy nějaké budovy, tak to asi není ovlivněno vaší dědičností. Ale může to být spojeno s dědičností člověka, který cihlu upustil. A vaše geny zcela jistě ovlivní vaši schopnost uzdravit se ze zranění.

  Tento text je úryvkem z knihy
  Francis Collins: Řeč života
  Academia 2012
  Francis Collins byl vedoucím projektu „Lidský genom“.
  O knize na stránkách vydavatele

  
  

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 08:02 Trojrozměrná Paříž během stavby Eiffelovky nebo při pádu Bastily

  Přečíst celý článek na Science World

  tisková zpráva společnosti Dassault Systèmes
  Francouzské dějiny na vlastní kůži, téměř jako byste stáli na pařížských barikádách během revoluce nebo se ztráceli v ruchu středověké metropole, je možné teď prožít například pomocí tabletu. Softwarová společnost Dassault Systèmes vyvinula s historiky a vědci pařížského muzea Carnavalet virtuální model historie francouzské metropole „Paris 3D Saga“.

  Svůj průmyslový software Dassault Systèmes zapojila do projektu, k němuž mají přístup všichni. Mohou si prohlédnout, jak vypadaly ulice Paříže v různých historických obdobích. Nejde přitom jen o ledajakou animaci – 3D model totiž vychází ze skutečných plánů, obrazového materiálu, textových archivů, archeologických objevů a zachovalých budov. Odborníci na dějiny v každém modelovacím stádiu informace ověřovali.

  Měsíce detailní vědecké práce vyústili v 3D prostředí, jímž si mohou zájemci projít historickou metropoli téměř, jako by v ní žili. Na rozdíl od předků se ale mohou snadno posouvat v čase, navštívit barikády během Francouzské revoluce nebo se schovat v temných uličkách pařížského středověku. To přitom ale neznamená, že se nemůžete vzápětí vrátit do hektického světa moderního byznysu na La Défense.

  Projekt, který nabízí propracovanou a interaktivní formou výuku dějin, prohlídku města nebo společnou zábavu s blízkými, k tomu využívá moderní technologie. Aplikaci „Paris 3D Saga“ pro iPad lze stáhnout na Apple Store – uživateli se tak v rukách ocitne 360° 3D prohlídka dostupná ve dvanácti jazycích, při níž si bude moci pustit videoklipy dokumentů nebo rozhovorů s experty.

  Na speciálních stránkách pařížské historie http://paris.3ds.com mohou návštěvníci volně sledovat stavbu významných světových památek jakými jsou Notre Dame, Bastila, muzeum Louvre nebo třeba Eiffelova věž. Autoři projektu vytvořili i obrazovou knihu a sadu DVD/Blu-ray.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• 07:43 COMSOL Multiphysics 4.3b přináší modul pro vývoj implantátů a biosenzorů

  Přečíst celý článek na Science World

  tisková zpráva společnosti Humusoft

  COMSOL Multiphysics je softwarový inženýrský nástroj určený k modelování a simulaci fyzikálních dějů. Verze 4.3b nabízí významné aktualizace v jádře systému i v existujících nadstavbových modulech, ale hlavním přínosem je pět nových nadstavbových modulů. Multibody Dynamics Module je určen pro analýzu sestav tuhých a pružných těles s velkými translačními a rotačními posuvy. Wave Optics Module slouží k simulaci šíření elektromagnetických vln v lineárních a nelineárních médiích. Molecular Flow Module nabízí funkce pro simulaci proudění zředěných plynů při nízkém tlaku ve složitých geometrických strukturách. Semicoductor Module je nástroj pro detailní modelování a analýzu polovodičových zařízení, který využívá metodu transportu náboje. Elektrochemistry Module rozšiřuje schopnosti COMSOL Multiphysics v oblastech elektrolýzy, elektrodialýzy a polarografie.

  Multibody Dynamics Module – analýza sestav tuhých a pružných těles s velkými translačními a rotačními posuvy. Knihovna spojů obsahuje několik typů vazeb (prismatické, rotační, sférické, posuvné, šroubové a cylindrické). Lze provádět kinematickou analýzu mechanismů (rychlosti), určovat síly a momenty působící ve spojích nebo deformaci a napjatost v pružných součástech sestavy. Modul umožňuje analyzovat časově závislé úlohy, zjišťovat vlastních frekvence sestavy, používat nelineární materiály a kombinovat v sestavě tuhá a pružná tělesa. Zatížení a podpory je možné definovat časově závislými funkcemi.

  Wave Optics Module – simulace šíření elektromagnetických vln v lineárních a nelineárních médiích. Modul pracuje s novou metodou „Beam Envelopes“, kterou lze využít např. v optických vláknech, optických senzorech, při šíření laserových paprsků nebo při modelování nelineárních optických procesů. Modul je vhodný pro uživatele, kteří již nyní využívají stávající RF Module pro výpočty v oblasti optiky.

  Molecular Flow Module – simulace proudění zředěných plynů při nízkém tlaku (vakuu) ve složitých geometrických strukturách. Hlavní vlastností modulu je využití volného molekulární proudění metodou rychle lomeného koeficientu. Modul najde uplatnění při výpočtu hmotových spektrometrů, urychlovačů částic, při výrobě komponent satelitů nebo zařízení pro výrobu polovodičů, atd.

  Semicoductor Module – modelování a analýza polovodičových zařízení metodou transportu náboje (charge-carrier transport). Uživatelská rozhraní jsou určena k řešení bipolárních tranzistorů, PN přechodů, MOSFET, MESFET, tyristorů a Schottkyho diod s využitím metody konečných prvků a konečných objemů. Modul usnadní práci těm uživatelům, kteří dosud podobné úlohy řešili pracně pomocí obyčejných a parciálních diferenciálních rovnic.

  Elektrochemistry Module – modelování elektrolýzy, elektrodialýzy a polarografie. Modul pomáhá řešit problémy vznikající při konstrukci senzorů plynů a glukózy, při výrobě vodíku a kyslíku, destilaci mořské vody či výrobě ultračisté vody, likvidaci odpadních vod, kontrole pH v tekuté stravě nebo při řízení elektrochemických reakcí v biomedicínských implantátech.

   

  Trvalý odkaz | zabalit
• STŘEDA 8. KVĚTNA, 2013
• 08:35 Jak snadno zjistit mor včelího plodu?

  Přečíst celý článek na Science World

  Členové týmu se dlouhodobě zabývají výzkumem infekčních onemocnění včel a nyní se jim podařilo nalézt metodu, která podstatně snižuje finanční náklady i počet nutných testů ke zjištění výskytu moru včelího plodu. Celkové urychlení a zlevnění potřebných analýz tak může velmi přispět k omezení šíření této infekce a tím i zabránit ekonomickým ztrátám včelařů.

  Mor včelího plodu je v současné době jedním z nejnebezpečnějších onemocnění včely medonosné. Je způsobeno gram-pozitivní tyčinkovitou bakterií Paenibacillus larvae a jak již latinský název napovídá, vyskytuje se ve včelstvech pouze u larev a kukel. Spory bakterií v odumřelých larvách a kuklách, které se včely snaží vyčistit, jsou následně rozšiřovány po celém úlu, a dále po včelnici včelařem prostřednictvím kontaminovaných pláství, včelího vosku, pylu a medu. Spory jsou velmi odolné vůči vysokým teplotám, chemikáliím a mohou přežívat i několik desítek let. Díky vysoké infekčnosti a možnostem globálního obchodování se zbožím (med, pyl, včelstva) se již nákaza vyskytuje po celém světě. Dosud neexistuje žádný účinný prostředek, kterým by se dalo šíření moru včelího plodu zastavit, a právě proto je důležité jeho případný výskyt rychle a zavčas rozpoznat, aby se zamezilo dalšímu přenosu. K účinnému vymýcení je však vždy potřeba otestovat všechny úly v dané oblasti, což je však pochopitelně časově a finančně velmi náročné. Incidence moru včelího plodu v ČR je dlouhodobě kolem 0,1%, takže pokud hledáme ve zhruba 400 000 včelstvech v ČR těch 400 pozitivních, podobá se to hledání jehly v kupce sena. Z tohoto důvodu bylo třeba nalézt rychlou, nenáročnou a citlivou metodu, která by podstatně snížila počet potřebných testů. Postup použitý v článku Štěpána Ryby všechny tyto podmínky splňuje.

  P. larvae lze detekovat ve včelím plodu, vosku, pylu, medu a měli (voskové částečky ze zavíčkovaných zimních zásob, případně víčka z líhnoucího se včelího plodu) z úlu. Tradiční postup spočívá v kultivování na speciálním mediu (MYPGP agaru). Nedávno však byla objevena citlivější technika využívající PCR (polymerázové řetězové reakce, sloužící k rychlému a snadnému zmnožení libovolného úseku DNA). Štěpán Ryba a jeho kolegové také používali tuto metodu, ale jejich nápad spočíval v tom, že vždy testovali více odběrů z různých úlů dohromady, podle dvou postupů, za pomoci buď dvourozměrné, nebo trojrozměrné matice. Jednotlivé vzorky byly rozmístěny do virtuální rovnostranné mřížky a následně byly vždy všechny ve stejných sloupcích a všechny ve stejných řadách této matice smíchány. Například v případě 2D matice o rozměrech 7×7 by bylo najednou analyzováno 14 směsných vzorků, v případě 3D mřížky 7x7x7 celkem 21, což je podstatně méně, než kdyby se musely zkoumat všechny jednotlivě. Když byla některá směs (reprezentující řadu a sloupec) pozitivní, dalo se jednoduše zpětně určit, z kterého místa pocházela a testovat dané odběry na přítomnost P. larvae již odděleně. Výsledky byly ověřeny také tradiční analýzou jednotlivých vzorků a zároveň byla provedena simulační studie, aby se zjistilo, v kterých případech je nová metoda nejvhodnější. Ukázalo se, že nejlepší je použít ji k testování velkého počtu vzorků (více než 100), když zároveň platí, že incidence moru včelího plodu je malá (10 procent a méně). A nejen to. Za výše uvedených předpokladů se dá podle autorů maticová metoda použít pro testování výskytu jakékoliv nemoci.

  Ryba, Š, Kindlmann, P, Titěra, D, Haklová, M, Stopka, P, 2012. A new low-cost procedure for detecting nucleic acids in low-incidence samples: a case study of detecting spores of Paenibacillus larvae from bee debris. J Econ Entomol, 105:1487-1491.

  Zpracovala: Darina Koubínová

  Převzato z popularizační rubriky Přírodovědecké fakulty UK Praha

   

   

  Trvalý odkaz | zabalit