Nová metoda umožní včasnou diagnostiku rakoviny slinivky břišní
Naši vědci se významně podíleli na objevu nové diagnostické metody včasného záchytu rakoviny slinivky břišní.
ELI jako jediný evropský partner americké národní laboratoře Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) společně s dalšími americkými průmyslovými a akademickými výzkumníky odstartovaly zásadní projekt týkající se zrychlení a zdokonalení procesu mionového zobrazování. Iniciativa Intense and Compact Muon Sources for Science and Security (ICMuS2) je financována programem Muons for Science and Security Agentury pro pokročilý výzkum obranných projektů (DARPA). Miony jsou subatomární částice, které mohou proniknout mnohem hlouběji než rentgenové záření, a to skrze materiál tak silný a hustý, jako jsou například třicetimetrové betonové zdi. Tato vlastnost umožňuje řadu jinak nerealizovatelných aplikací v oblasti zobrazování. Miony vyskytující se v přírodě vznikají při strážkách při vysokých energiích ve vesmíru a následně dopadají na zemský povrch. Vědci díky nim měli možnost prozkoumat zdánlivě nemožná místa – sopky, tsunami, hurikány, egyptské Velké pyramidy v Gíze, kde byla objevena dosud neznámá komora, nebo jádra reaktoru v jaderné elektrárně Fukushima Daiichi. Tento proces je však velmi pomalý. Vzhledem k nízkému toku přirozeně se vyskytujících mionů vyžadují tyto snímky expoziční časy v řádu měsíců. Vědci budou v rámci iniciativy ICMuS2 pracovat na změně tohoto stavu a kladou si za cíl pomocí vysokovýkonnýcn laserů miony generovat rychleji. “Miony mají obrovský potenciál v několika oblastech,“ uvedl Jeff Wisoff, zástupce ředitele National Ignition Facility and Photon cience v LLNL. „Tento projekt využije prvotřídní laserové technologie a odborné znalosti laboratoře LLNL a položí základy pro průlom v oblasti zobrazování,“ dodává Wisoff. Pod vedením Brendana Reagana z programu Advanced Photon Technologies LLNL bude ICMuS2 vyvíjet technický návrh přenosného mionového emitoru na bázi laseru s tokem řádově větším než u přírodně se vyskytujících mionů. Ten lze použít v oblasti zobrazování v širokém spektru aplikací, včetně detekce speciálních jaderných materiálů, těžby a geofyziky a dalších oblastí. Generace směrovaných mionů pomocí laserů již byla teoreticky navrhována, ale dosud nebyla nikdy definitivně dosažena. „Shromáždili jsme tým světových lídrů v oborech potřebných k dosažení ambiciózních cílů programu DARPA MuS2,“ řekl Reagan. „Tento víceúrovňový projekt kombinuje vývoj vysokovýkonných laserů, fyziku vysokých energií částic, fyziku plazmatu, pokročilé numerické simulace na výkonných výpočetních systémech a systémové inženýrství a integraci. Jedná se o vzrušující program, který zdůrazňuje vědecké a technologické schopnosti laboratoře a odbornost našich partnerů.“ Projekt probíhá ve spolupráci s Extreme Light Infrastructure ERIC (ELI) na zařízení ELI Beamlines v České republice poblíž Prahy, kam LLNL dodal systém High-Repetition-Rate Advanced Petawatt Laser System (HAPLS). Dále se na projektu podílejí Colorado State University (CSU), University of Maryland (UMD), Lockheed Martin, XUV Lasers a Lawrence Berkeley National Laboratory. Počáteční experimenty se budou realizovat pomocí plazmových vlnovodů vyvinutých na CSU v zařízení Advanced Laser for Extreme Photonics (ALEPH) s repetičním petavatovým laserovým zařízením. Experimenty s vysokou energií akcelerace a generace mionů budou prováděny v centru ELI Beamlines s použitím jeho laserového zařízení L4 ATON 10 PW. Mimořádný výkon 10 PW se využije k vytvoření robustní jednostupňové platformy laserového akcelerátoru (využívajícího tzv. LWFA) v režimu blowout. Tím se otevírá cesta k dosažení dosud nedosažených energií elektronů až do 100 GeV. Tato generace vysokoenergetických elektronů položí základ pro optimalizaci podmínek pro řízenou produkci mionů. Projekt ICMuS2 překračuje hranice vědy a posiluje spolupráci mezi ELI a jejími uznávanými partnery ve Spojených státech. Tato spolupráce vytváří dynamické prostředí pro výměnu znalostí a rozvoj inovativních myšlenek, což prospívá všem zúčastněným stranám. „Vytváření silných partnerství je pro ELI klíčové obzvlášť nyní, když výzkumné zařízení rozšiřuje svůj nedávno spuštěný program pro uživatele a rozšiřuje svou uživatelskou komunitu,“ říká Allen Weeks, generální ředitel ELI ERIC. „To, že jsme nedílnou součástí tohoto projektu, je důkazem síly mezinárodní spolupráce, která odemkne nové vědecké příležitosti.“ První fáze tohoto čtyřletého projektu se zaměří na důkazové experimenty a jasnou demonstraci mionů vyrobených laserem. Druhá fáze bude hledat demonstraci produkce mionů s vysokou energií spolu s návrhem přenosného zdroje mionů. Mezinárodní spolupráce, jako je např. ta s LLNL, přináší ELI obrovský benefit projevující se především v rozmanitosti odborností a aktivního zapojení do globální sítě vědecké spolupráce. Podporuje inspirativní prostředí pro výměnu znalostí a vzájemný prospěch. Partnerství zvyšuje postavení ELI jako globálního hráče v cutting-edge výzkumu a na poli mezinárodní vědecké spolupráce. Laserový systém L4-Aton. Klíčový krok při výrobě mionů: ultraintenzivní krátký laserový puls urychluje elektrony ve stopě, kterou za sebou zanechává při šíření plazmatem. Simulace provedená Joshem Ludwigem z LLNL ve spolupráci s partnery z univerzity v Marylandu a z národní laboratoře Lawrence Berkeley na HPC klastru Lassen za podpory programem LLNL Computing Grand Challenge pro projekt ICMuS2. zdroj: tisková zpráva ELI ERIC
V sobotu 7. října 2023 bylo v prostorách Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) v Ženevě otevřeno nové centrum Science Gateway, které je zaměřené na popularizaci vědy pro všechny věkové kategorie. Vrchní ředitelka sekce vysokého školství, vědy a výzkumu MŠMT, prof. PaedDr. Radka Wildová, CSc., v panelové diskusi k otevření Science Gateway, zdroj: CERN Slavnostního otevření Science Gateway se za ČR společně s prezidentem Švýcarské konfederace a ministry školství a výzkumu řady evropských zemí zúčastnila vrchní ředitelka sekce vysokého školství, vědy a výzkumu MŠMT prof. PaedDr. Radka Wildová, CSc., která v diskusním panelu k roli výzkumných infrastruktur v rozvoji vzdělávání ve vědě, technice a matematice vysoce ocenila práci CERN s nejmladší generací, která představuje opravdovou investici do budoucnosti. Centrum je přístupné návštěvníkům z celého světa od 5 let věku. Cílem Science Gateway je demonstrovat význam základního výzkumu a jeho přínosů pro společnost, vzbudit zvědavost a vášeň pro vědu u nejmladších generací i široké veřejnosti, a inspirovat mladé lidi, aby se rozhodli pro kariéru v oblasti vědy, techniky, inženýrství a matematiky (STEM). Science Gateway CERN, zdroj: CERN Budova Science Gateway je inspirována trubkovou konstrukcí urychlovačů CERN a je tvořena z pěti prostor, ve kterých jsou výstavy, interaktivní expozice, laboratoře a auditorium. Průhledné skleněné panely a mosty dále představují závazek CERN k přeshraniční spolupráci a ke kultuře otevřené vědy, která je přístupná všem. Interaktivní model urychlovače částic, zdroj: CERN Budovu samotnou navrhl věhlasný architekt Renzo Piano. Výstavba byla plně financována z prostředků získaných od soukromých nadací. Očekává se, že Science Gateway každoročně navštíví až 500 000 zájemců z celého světa. Vstup do centra bude zdarma a otevřeno bude 6 dní v týdnu, od úterý do neděle. Skupiny od 12 osob se mohou na návštěvu Science Gateway registrovat zde, jednotlivci, rodiny či malé skupiny pak zde.
Dělat vědu na úrovni 21. století znamená držet krok s nejnovějšími technologiemi a trendy. Dnešní laboratoře se tak neobjedou bez inovativních přístrojů a vysoce kvalifikovaných týmů vědců a techniků s přesahem do dalších vědeckých nebo technických oborů. Za špičkovým laboratorním vybavením nemusíte cestovat daleko, moderní výzkumná pracoviště poskytující nejnovější technologie najdete v kampusu Masarykovy univerzity v Brně-Bohunicích a ve středu 1. 11. 2023 na Core Facility Day 2023 se formou odborných prezentací dozvíte, jaké služby vám nabízejí. Tuto akci již tradičně pořádá CEITEC MUNI a v rámci letošního třetího ročníku se připojí rovněž Přírodovědecká fakulta MUNI s výzkumnou infrastrukturou RECETOX, a Lékařská fakulta MUNI s infrastrukturou CZECRIN. Zaregistrujte se na Core Facility Day a přijďte osobně nebo se připojte online dle programu na uvedeném odkazu. Akce proběhne v angličtině. CEITEC MUNI dbá na to, aby vědecká bádání byla nezávislá a moderní technologie přístupné všem, kdo chtějí vědu posunout k objevu něčeho nového nebo komercializovat svůj stávající výzkum. Proto jsou sdílené a nezávislé laboratoře, tzv. core facilities, k dispozici nejen uživatelům na CEITEC MUNI a vědcům a studentům Masarykovy univerzity, ale i externím uživatelům z akademické sféry a průmyslu z České republiky https://www.ceitec.eu/cf-day-2023/a4611?_fid=isvva ze zahraničí. S obsluhou nejmodernějších přístrojů a případně se zaškolením do jejich užívání vám v laboratořích pomohou týmy zkušených vědců a díky projektům zajišťujícím financování nejsou služby sdílených laboratoří nikterak nákladné, uživatelé doplácí pouze příspěvek na dodatečný spotřební materiál a technickou podporu. A pro jakou expertizu si můžete přijít na CEITEC MUNI? Najdete zde laboratoře věnující se biofyzikálním metodám, proteomice, genomice, zobrazování prostřednictvím světelné mikroskopie a kryo-elektronové mikroskopie. Facility mimo jiné disponují i rozsáhlou infrastrukturou pro výzkum rostlin, laboratoří pro multimodální a funkční zobrazování a v neposlední řadě i specialisty v oblasti bioinformatiky a zpracování dat. Výzkumná infrastruktura RECETOX nabízí nejen analýzu chemického znečištění přírodních matric, vnitřního prostředí, potravin, vody, kosmetiky či výrobků i analýzu chemické expozice člověka, ale také metody pro hodnocení drah účinku toxických směsí, kvantitativní i screeningové metody analýzy metabolických a proteinových biomarkerů, metody analýzy mikrobiomu nebo metody mikrofluidiky. CZECRIN svým uživatelům nabízí kompletní servis pro přípravu a realizaci klinického výzkumu různorodého typu v rozličných odvětvích medicíny. Zájemci mohou využít certifikovaných laboratoří v režimu čistých prostor určených pro výrobu hodnocených léčivých přípravků pro moderní terapie. CZECRIN navíc nabízí ucelený systém vzdělávání v oblasti klinického výzkumu. To, čím se jednotlivé laboratoře zabývají a jaké služby poskytují, najdete na níže uvedených odkazech, kde si také můžete projít seznam jejich přístrojového vybavení. Většina profilů core facilit CEITEC MUNI má na svých stránkách i odkaz na virtuální prohlídku, která vás uvede přímo do centra dění. * Sdílená laboratoř Kryo-elektronová mikroskopie a tomografie * Národní NMR centrum Josefa Dadoka * Sdílená laboratoř Proteomika * Sdílená laboratoř Interakce a krystalografie biomolekul * Sdílená laboratoř Nanobiotechnologie * Sdílená laboratoř multimodálního a funkčního zobrazování * Sdílená laboratoř Genomika * Sdílená laboratoř Buněčné zobrazování * Sdílená laboratoř rostlinného výzkumu * Sdílená laboratoř Bioinformatika * Sdílená laboratoř Správa a analýza biologických dat * Expertiza a služby CZECRIN * Výzkumná infrastruktura a služby RECETOX