Vyrobit vodu ze vzduchu nebo testovací automat na covid-19. Seznamte se s úspěchy vědců v seriálu nejlepších českých vynálezů 2020

8. leden 2021
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Takto by mohl vypadat přenosný biosenzor na koronavirus do terénu.

Uplynulý rok bychom mohli nazvat rokem vědy. Ještě nikdy v historii se vědecké nápady nedočkaly tak rychle realizace jako v době koronavirové pandemie. Ohlédneme se za nejlepšími českými vynálezy roku 2020 a seznámíme vás třeba s testovacím automatem nebo látkou pro léčbu nádorů ledvin.

Biosenzor, který pozná covid-19

Skupina vědců z Oddělení optických a biofyzikálních systémů při Fyzikálním ústavu Akademie věd už dříve vyvinula metodu, která pomocí speciální polymerní vrstvy odhalí konkrétní vir v kapalném vzorku.

Čtěte také

Rychle se šířící onemocnění covid-19 české odborníky ponouklo k práci na tom, aby vzniklá metoda ve vzorku rozpoznala i přítomnost koronaviru SARS-CoV-2. Na podzim se podařilo najít účinný polymer a srovnávací studie prokázala, že přesnost biosenzoru je ve srovnání s PCR metodou stoprocentní.

Metoda je tedy rychlá a jednoduchá jako orientační antigenní testy, ale zároveň stejně přesná jako několikahodinová metoda PCR. A navíc nepotřebuje navíc asistenci zdravotnického personálu.

Hana Lísalová

Už před Vánocemi přišla smlouva s firmou Cardam, která testy převede do praxe. A jak přibližuje vědkyně Hana Lísalová, robotické testy na bázi biosenzoru by mohly vypadat jako automaty na kávu:

„Umístí se u vchodu do průmyslových hal nebo velkých podniků, kde pracuje více zaměstnanců. A místo odebrání lidé do stroje kelímek vloží. Do něj si předtím vykloktají ústní dutinu. Robotický systém vzorek nasaje, dopraví k biočipu – a za několik málo minut budeme znát odpověď.“

Naděje pro léčbu nádorů ledvin

Léčebnou protinádorovou látku Mitotam, která míří do druhé fáze klinického testování, vyvinula výzkumná skupina molekulární terapie nádorů při Biotechnologickém ústavu Akademie věd pod vedením Jiřího Neužila.

Čtěte také

Jde o potenciální lék nádorových onemocnění ledvin a v první fázi klinického testování přinesl velmi nadějné výsledky.

„U jednoho pacienta byla zaznamenána stabilizace onemocnění, která trvala jeden celý rok. U jiného pacienta dokonce došlo ke zmenšení nádorového postižení a léčebná odpověď u něj trvala asi třičtvrtě roku,“ říká lékařka Zuzana Bielčiková ze Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.

Cílem první fáze testování bylo zjištění toxicity připravku a ukázalo se, že Mitotam způsobuje teploty nebo může mít hematologickou toxicitu. Bielčiková ale upozorňuje, že pacienti s generalizovanými malignitami obecně trpí žilními trombózami a plicními embóliemi velice často.

„Pokud se látka bude registrovat třeba jen na nádor ledvin, bude to samo o sobě obrovský úspěch,“ shrnuje Jiří Neužil s tím, že když dojde až ke schválení léku, je možné jej pak testovat prakticky na cokoliv.

Přeměna suchého vzduchu na vodu

Vynález, kterému vědci dali jméno SAWER, umí efektivně vyrábět pitnou vodu ze vzduchu. A to dokonce z toho suchého, který vane pouštními oblastmi. Dílo odborníků z Univerzitního centra energeticky efektivních budov při pražském ČVUT mělo být představeno v Dubaji na výstavě EXPO 2020 už vloni. Kvůli koronavirové pandemii se ale konání akce posouvá na podzim 2021.

Prototyp, který bude představen návštěvníkům akce, by měl být schopen v tamních podmínkách vyrobit ze vzduchu až pět set litrů vody denně a vědci ji chtějí využít pro zalévání v další – botanické – části české expozice.

O české zařízení měli zájem třeba australští farmáři nebo saúdskoarabské vědecké centrum pro vodní technologie. Ze všech zakázek sice zatím kvůli pandemii sešlo, rýsuje se ale smlouva s vážným tuzemským zájemcem.

Účinnější solární články

Vědci z Fyzikální ústavu Akademie věd Českého republiky se loni podíleli na vývoji solárních panelů nové generace. „Cílem bylo vzít článek s rekordní účinností a udělat z něj článek, který by se dal vyrábět ve velkém,“ popisuje záměr Antonín Fejfar.

Čtěte také

„Výroba panelů s vysokou účinností je totiž jediná cesta, jak se Evropa může prosadit proti východoasijské konkurenci,“ dodává.

V rámci projektu NextBase, který má zajistit co nejúčinnější získávání energie přímo ze slunečního záření bez škodlivých emisí, vyvinuli čeští badatelé novou metodu na prověření kvality kontaktů.

„Kontakt je složený z velmi tenké vrstvy amorfního křemíku, která se nanáší na křemíkovou desku s pyramidální strukturou,“ vysvětluje podstatu procesu Fejfar.

V budoucnu můžeme podle něj očekávat běžně dostupné články s účinností kolem 30 procent. „Podle odhadů je tu zhruba pětileté okno příležitostí, kdy se dá technologický náskok, který byl v Evropě získán, využít na to, aby se evropské firmy na trhu prosadily.“

Generátor kyslíku vyrobený za den

Jedním z oceněných projektů národního hackathonu Hack the Crisis je oxygenerátor Ústavu makromolekulární chemie (ÚMCH) Akademie věd. Mohl by pomáhat lidem s těžkým průběhem onemocnění covid-19, a to dokonce více pacientům najednou.

Čtěte také

První prototyp se přitom zrodil takříkajíc přes noc. „Kolega Jan Žitka mi jeden večer poslal SMS, zda by to bylo schůdné a druhý den jsme to dali dohromady,“ vzpomíná na událost z loňského jara Zbyněk Pientka, vedoucí oddělení Polymerních membrán ÚMCH.

Běžnou koncentraci kyslíku ve vzduchu se českým vědcům povedlo zvýšit až o 50 procent, a to díky unikátnímu využití dutovlákenných membrán.

„Je to něco jako nit, uvnitř které je dutinka. Vlákno samotné se musí ukotvit do membránového modulu a do něj se zavede plynná směs, kterou chceme dělit,“ vysvětluje Jakub Peter. Kyslík pak prochází skrz stěnu vlákna, zatímco dusík doputuje až na jeho druhý konec.

Více se o objevech českých vědců dozvíte v reportážích. Poslechněte si celý audioseriál.

Spustit audio