Úspěch brněnské mikroskopové školy

Tým brněnských vědců ze skupiny Environmentální elektronové mikroskopie Ústavu přístrojové techniky AV ČR (ÚPT) vedený dr. Vilémem Nedělou získal prestižní cenu Japonské mikroskopické společnosti. Hlavní cenu nesoucí název Wabunshi- syo získávají zvlášť excelentní články uveřejněné v odborném časopise Kenbikyo, který vychází v japonštině, přijímá vědecké statě psané pouze na pozvání redakční radou a výše zmíněnou cenu vyhlašuje jednou za dva roky. Článek New environmental scanning electron microscope and observation of live nature popisuje čtyři nejvýznamnější výsledky brněnského vědeckého týmu za posledních 15 let.

Jedním z nich je metoda pozorování živých organismů bez nutnosti jejich usmrcení. Tým dr. V. Neděly dokázal pomocí Monte Carlo simulací vypočítat ideální podmínky, ve kterých roztoči dokáží přežít, a to i navzdory prostředí nízkého tlaku plynů a účinků elektronového svazku v environmentálním rastrovacím elektronovém mikroskopu. Prostřednictvím této metody tak výzkumníci v současnosti nemusejí určité vzorky složitě a zdlouhavě připravovat, ale mohou je sledovat živé, v jejich nejpřirozenější podobě.

Následující pasáž článku představuje další výsledek – environmentální rastrovací elektronový mikroskop AQUASEM II – nekomerční přístroj, který dr. V. Neděla představil v disertační práci. Zařízení vzniklo na bázi rastrovacího elektronového mikroskopu Vega od firmy TESCAN a z hlediska experimentálních zařízení pro environmentální rastrovací elektronovou mikroskopii patří mezi světové unikáty.

Fota: Archiv ÚPT AV ČR
Eva Tihlaříková a Vilem Neděla ze skupiny Environmentální elektronové mikroskopie Ústavu přístrojové techniky AV ČR

Dalším je brněnskými vědci vyvinutý ionizační detektor sekundárních elektronů s elektrostatickým separátorem (ISEDS), který je schopný ve zvoleném rozsahu energií zachytit i nejslabší signály. I on náleží k naprostým světovým unikátům a navíc je uznaným patentem v držení ÚPT AV ČR.

Podobné téma popisuje i čtvrtá část článku; představuje scintilační detektor sekundárních elektronů, který může být jako jeden z mála na světě použit pro široký rozsah tlaků – jak v prostředí klasického rastrovacího elektronového mikroskopu, kde je tlak plynu velmi nízký, tak v environmentálním rastrovacím elektronovém mikroskopu s tlakem plynu v komoře vzorku od jednotek do tisíců pascalů. Výsledek vznikl ve spolupráci s doc. Josefem Jirákem z Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT v Brně.

Obor environmentální elektronová mikroskopie má ohromný aplikační potenciál; od vývoje materiálů přes rostlinnou biologii, chemii až po léčiva. Již v současnosti pomáhají jeho výsledky v desítkách oblastí. K nejpodnětnějším projektům poslední doby patří spolupráce dr. V. Neděly s dr. P. Gemeinerem a kolektivem z Chemického ústavu Slovenské akademie věd, který vyvíjí imobilizované biokatalyzátory na bázi geneticky upravených živých bakterií pro produkci bioaktivních látek a prekurzorů potenciálních léčiv. Jejich týmu se podařilo vyvinout speciální metodu imobilizace uzavřením bakterií do polyelektrolytových mikrokapslí, čímž se významně zefektivňuje biotechnologická produkce vzácných chemických látek – tj. výše popsaná metoda dr. V. Neděly, jejímž prostřednictvím se tyto kapsle daří sledovat zcela vlhké a v nativním stavu – právě tato metoda, již ovládá brněnský tým jako jediný na světě, získala v Japonsku prestižní ocenění.

Dodejme, že Japonsko je z hlediska mikroskopie významnou zemí. Na světě existuje pět nejznámějších výrobců elektronových mikroskopů, přičemž dva z nich jsou právě z Japonska. Článek brněnských vědců vybrali tajným hlasováním čelní představitelé Japonské mikroskopické společnosti. Úspěch tak potvrzuje věhlas brněnské mikroskopové školy a upevňuje postavení a pověst města Brna jako centra excelentního výzkumu, vývoje a výroby elektronových mikroskopů na světě.

VILÉM NEDĚLA,
Ústav přístrojové techniky AV ČR, v. v. i.