Taťána Gazárková v&nbsp;současné době působí jako postdoktorandka v&nbsp;Laboratoři antibiotické rezistence a&nbsp;mikrobiální metabolomiky na MBÚ AV ČR. Během doktorského studia se věnovala chromatografii a&nbsp;hmotnostní spektrometrii. Nedávno získala druhé místo v&nbsp;soutěži „Cena Sanofi za farmacii (Sanofi Prize for Pharmacy) 2026“, kterou vyhlašuje Francouzské velvyslanectví v&nbsp;ČR.Taťána Gazárková v&nbsp;současné době působí jako postdoktorandka v&nbsp;Laboratoři antibiotické rezistence a&nbsp;mikrobiální metabolomiky na MBÚ AV ČR. Během doktorského studia se věnovala chromatografii a&nbsp;hmotnostní spektrometrii. Nedávno získala druhé místo v&nbsp;soutěži „Cena Sanofi za farmacii (Sanofi Prize for Pharmacy) 2026“, kterou vyhlašuje Francouzské velvyslanectví v&nbsp;České republice, a&nbsp;to za svoji disertační práci s&nbsp;názvem „Analýza steroidů pomocí moderních chromatografických a&nbsp;hmotnostně spektrometrických technik: Od fundamentálních studií k&nbsp;cíleným bioanalytickým aplikacím“ (školitelka: Lucie Nováková, Univerzita Karlova).<h5>Co dělá tento obor podle Vás obzvláště zajímavým nebo jedinečným?</h5>Na analytické chemii mě baví, že je do určité míry detektivní prací. Často hledáte způsob, jak „zviditelnit neviditelné“. Jinými slovy, získat ze složitého vzorku informaci, která vás zajímá, a&nbsp;následně ji správně interpretovat. Na bioanalytické chemii mě navíc oslovuje její mezioborovost. Propojuje analytickou chemii s&nbsp;biochemií, biologií a&nbsp;medicínou, takže člověk musí umět nejen převést biologickou či klinickou otázku do podoby měřitelného analytického experimentu, ale také získaná data zasadit zpět do širšího biologického kontextu. Právě toto propojení různých perspektiv mě na oboru baví asi nejvíc. Zároveň zde zůstává velký prostor i&nbsp;pro základní výzkum, od studia samotných analytických technik přes jejich zdokonalování až po vývoj nových metodických přístupů.<h5>Kudy vedla Vaše cesta do <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://mbu.cas.cz/vyzkum/laborator-antibioticke-rezistence-a-mikrobialni-metabolomiky">Laboratoře antibiotické rezistence a&nbsp;mikrobiální metabolomiky</a> a&nbsp;na jakém projektu právě pracujete?</h5>Na MBÚ mě přivedl společný projekt dr. Zdeňka Kameníka s&nbsp;doc. Janem Bobkem z&nbsp;1. LF UK. Pro mě to byla zároveň příležitost posunout se od cílené analýzy a&nbsp;studia chromatografických technik směrem k&nbsp;necílené metabolomice a&nbsp;novým biologickým otázkám.V projektu se snažíme najít nové biologicky aktivní látky, které by byly účinné zejména vůči patogenním houbám. Jako jejich potenciální zdroj studujeme streptomycety, tedy bakterie známé svou schopností vytvářet velké množství biologicky aktivních sloučenin, včetně řady dnes používaných antibiotik. Zaměřujeme se přitom na méně prozkoumané streptomycety asociované s&nbsp;hostitelskými organismy, u&nbsp;nichž jsme již v&nbsp;předchozích experimentech pozorovali antifungální aktivitu. Zajímají nás zejména kmeny aktivní proti Candida albicans, u&nbsp;nichž tuto aktivitu nedokážeme vysvětlit přítomností již známé bioaktivní látky. Právě tyto kmeny mohou být zajímavým zdrojem nových sloučenin. Výsledky necílené metabolomické analýzy pak dále propojujeme také s&nbsp;geonomickými analýzami, což nám umožňuje získat komplexnější pohled na biosyntetický potenciál vybraných kmenů.<h5>Zapojila jste se také do letošního Vědafestu, popularizační akce pro veřejnost. Jaké to bylo?</h5>S popularizací vědy už mám určité zkušenosti z&nbsp;Noci vědců nebo Veletrhu vědy ze svého předchozího pracoviště, ale letošní Vědafest pro mě byl přesto v&nbsp;něčem nový. Tentokrát jsem totiž představovala oblast, do které jsem sama relativně nedávno vstoupila. Bylo proto náročnější najít správné analogie a&nbsp;vysvětlit podstatu tématu jednoduše a&nbsp;zároveň přesně a&nbsp;správně. Právě to ale bylo inspirativní. Člověka to nutí podívat se na vlastní práci z&nbsp;jiné perspektivy. A&nbsp;nejhezčí pro mě byla bezprostřednost a&nbsp;zvídavost dětí, které často přicházely s&nbsp;otázkami, jež by dospělého ani nenapadly.<h5>Nedávno jste dokončila doktorské studium. Co jsou pro Vás největší výzvy na vědecké cestě a&nbsp;co Vám je pomáhá překonat?</h5>Jednou z&nbsp;největších, ale zároveň i&nbsp;nejzajímavějších výzev je podle mě nejistota, která je s&nbsp;výzkumem neoddělitelně spojená. Člověk často dlouhou dobu neví, zda se při řešení dané otázky vydal správným směrem a&nbsp;zda se mu nakonec podaří najít ten pomyslný poslední dílek skládačky. Právě tato nejistota je pro mě ale současně tím, co dělá vědu vzrušující.Další velkou výzvou, kterou vnímám zejména u&nbsp;mezioborových projektů, je komunikace. Je důležitá už při formulaci hypotézy a&nbsp;plánování experimentů, ale stejně tak při interpretaci výsledků (včetně těch negativních) a&nbsp;jejich zasazení do širšího kontextu. Každý obor má do určité míry svůj vlastní jazyk a&nbsp;najít společné porozumění není vždy samozřejmé.Mně osobně velmi pomáhá možnost problémy průběžně konzultovat s&nbsp;kolegy, ať už individuálně nebo na pravidelných laboratorních seminářích. Velkou výhodou naší současné skupiny je její mezioborovost; díky ní mám možnost vidět jeden problém z&nbsp;několika různých úhlů. A&nbsp;důležité je pro mě také neztratit zvědavost, protože právě ta člověka vede k&nbsp;dalším otázkám.<h5>Jaké máte po doktorátu plány?</h5>Po doktorátu jsem se rozhodla, že nemusím mít hned přesně nalinkované, co bude následovat. Ráda bych si nějakou dobu nechala otevřené dveře k&nbsp;různým možnostem a&nbsp;dál stavěla na zkušenostech z&nbsp;analytické chemie, ale zároveň je propojovala s&nbsp;dalšími oblastmi s&nbsp;biologickým nebo medicínským přesahem. Věřím, že se člověk může učit celý život, takže jsem vlastně sama zvědavá, kam mě další cesta zavede.Děkujeme za rozhovor!

Rozhovor: Čím zaujala analytická chemie postdoktorandku Taťánu Gazárkovou

Per- a polyfluoroalkylové látky (PFAS), často označované jako „věčné chemikálie“, patří díky své mimořádné perzistenci mezi významné kontaminanty životního prostředí. Jejich spolehlivá detekce a stanovení jsou zásadní pro ochranu veřejného zdraví i životního prostředí. Tento článek se věnuje významu analýzy PFAS, současným metodám jejich detekce a stanovení i budoucím směrům v oblasti monitoringu a řešení kontaminace těmito látkami.<h3>PFAS a jejich dopady na zdraví</h3>PFAS představují skupinu syntetických organických sloučenin s rozmanitými strukturami, vlastnostmi a způsoby využití. Navzdory této rozmanitosti obsahují všechny PFAS perfluoroalkylové skupiny, které jsou mimořádně odolné vůči degradaci v životním prostředí i metabolické degradaci [1]. Právě tato vysoká perzistence je jednou z jejich charakteristických vlastností a zároveň důvodem, proč je řešení problematiky PFAS tak náročné.<h3>Dokumentované zdravotní účinky</h3>Současné vědecké poznatky spojují expozici PFAS s řadou nepříznivých účinků na zdraví:<ul><li>Účinky na reprodukci, včetně snížené plodnosti a zvýšeného krevního tlaku u těhotných žen [8]</li><li>Účinky na vývoj dětí, jako jsou nízká porodní hmotnost, dřívější nástup puberty a změny chování [8]</li><li>Oslabení funkce imunitního systému, včetně snížené odpovědi na očkování</li><li>Narušení působení přirozených hormonů a funkcí endokrinního systému</li><li>Zvýšené hladiny cholesterolu a vyšší riziko obezity</li><li>Zvýšené riziko několika typů nádorových onemocnění, včetně nádorů prostaty, ledvin, varlat, dutiny ústní a hltanu, mozku a endokrinních orgánů [3]</li></ul>Studie z roku 2023 spojila kontaminaci vody látkami PFAS s až 33% nárůstem výskytu nádorových onemocnění v postižených oblastech [3]. Výzkumníci porovnali regiony se zvýšenými koncentracemi PFAS s údaji o výskytu nádorových onemocnění z amerického National Cancer Institute a po zohlednění faktorů, jako jsou kouření a obezita, zjistili vyšší výskyt několika typů nádorů.<h3>Perzistence v životním prostředí a kontaminace</h3>Mimořádná perzistence PFAS představuje zásadní problém z hlediska ochrany životního prostředí. PFAS jsou považovány za jedny z nejperzistentnějších organických látek v životním prostředí [7]. To znamená, že i kdyby bylo jejich používání okamžitě ukončeno, stávající kontaminace by nadále ovlivňovala ekosystémy a vodní zdroje po celé generace.Studie z roku 2023 provedená ve vojenském prostoru využívaném k požárnímu výcviku odhadla, že bez sanačních opatření bude kontaminace PFAS přetrvávat po staletí [7]. Výzkum zjistil, že koncentrace terminálních PFAS stále překračují regulační limity až 2 000krát, a to i několik desetiletí po ukončení používání pěnidel tvořících vodní film (AFFF). Prekurzory přitom v průběhu sledovaného období představovaly přibližně polovinu extrahovatelného organického fluoru (EOF).<h3>Současné metody detekce a stanovení</h3><h4>Standardizované metody EPA</h4>Americká Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) vyvinula několik standardizovaných metod pro analýzu PFAS, z nichž každá je určena pro specifické aplikace a typy vzorků.<h5>Metoda EPA 533</h5><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/epa-533-drying-down-pfas-samples-after-spe">Metoda EPA 533</a> se zaměřuje na PFAS s kratšími uhlíkovými řetězci, v rozsahu C4 až C12. Metoda byla zveřejněna v prosinci 2019, doplňuje metodu 537.1 a má několik důležitých vlastností:<ul><li>Využívá kvantifikaci metodou izotopového zřeďování s izotopově značenými vnitřními standardy přidávanými před extrakcí, což snižuje celkovou nejistotu stanovení.</li><li>Využívá SPE patrony se slabým aniontoměničem, na rozdíl od polystyren-divinylbenzenu používaného v metodě 537.1</li><li>Umožňuje analyzovat 25 sloučenin PFAS, včetně dalších PFAS s krátkým řetězcem, které nebyly součástí metody 537.1</li><li>Umožňuje delší dobu uchovávání vzorků: 28 dní do extrakce a dalších 28 dní do analýzy, oproti 14 dnům do extrakce u metody 537.1</li><li>Jako konzervační činidlo používá octan amonný, zatímco metoda 537.1 využívá pufr Trizma® [1]</li></ul><h5>Metoda EPA 537/537.1</h5><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/sample-concentration-epa-method-537-pfas-determination">Metoda EPA 537</a> byla poprvé zveřejněna v roce 2009 pro stanovení 14 PFAS v pitné vodě [6]. V roce 2018 byla aktualizována na metodu 537.1, která byla následně v roce 2020 redakčně upravena:<ul><li>Využívá <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.organomation.com/what-is-solid-phase-extraction-spe">extrakci na pevné fázi (SPE)</a> a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.organomation.com/preparing-samples-for-lc-ms/ms-analysis">kapalinovou chromatografii s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS)</a></li><li>Metoda 537.1 rozšířila počet stanovovaných látek na 18 PFAS, včetně HFPO-DA, jedné ze složek technologie GenX</li><li>Pro extrakci využívá sorbent na bázi styren-divinylbenzenu (SDVB)</li><li>Vzorky musí být extrahovány do 14 dnů a extrakty analyzovány do 28 dnů</li><li>K eluci analytů se používá methanol. Extrakt se následně upravuje na konečné složení methanol:voda 96:4 [1]</li></ul>Metody 533 a 537.1 společně umožňují stanovit celkem 29 různých sloučenin PFAS v pitné vodě a jsou schváleny pro monitoring v rámci pátého pravidla pro monitorování neregulovaných kontaminantů (UCMR 5) a předpisu PFAS National Primary Drinking Water Regulation [1] [3].<h5>Metoda EPA 1633</h5><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/preparing-diverse-sample-matrices-for-epa-method-1633">Metoda EPA 1633</a>, zveřejněná v roce 2024, představuje významný pokrok v analýze PFAS:<ul><li>Byla vyvinuta pro analýzu 40 sloučenin PFAS v různých matricích, včetně povrchových a podzemních vod, odpadních vod, půdy, biologických kalů, sedimentů, průsakových vod ze skládek a rybí tkáně</li><li>Rozšiřuje možnosti analýzy nad rámec pitné vody, na kterou jsou zaměřeny metody 533 a 537.1</li><li>Poskytuje standardizovaný postup, který může nahradit modifikované metody původně určené pro pitnou vodu, například upravenou metodu EPA 537, dříve používané pro jiné typy matric [1]</li></ul><h4>Konvenční analytické techniky</h4>Zlatým standardem analýzy PFAS jsou chromatografické techniky ve spojení s hmotnostní spektrometrií:<ul><li>Kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) je nejčastěji používanou metodou pro analýzu PFAS a nabízí vysokou citlivost a selektivitu [1]</li><li>Hmotnostní spektrometrie s vysokým rozlišením (HRMS) umožňuje rychlou detekci a identifikaci jednotlivých PFAS při velmi nízkých koncentracích [5]</li></ul>Tyto techniky umožňují detekovat PFAS na úrovni ppt (10⁻¹²), což je zásadní vzhledem k velmi nízkým koncentracím, při nichž mohou být PFAS spojovány s nepříznivými zdravotními účinky [1]. Vyžadují však sofistikované přístrojové vybavení, specializované odborné znalosti a značné finanční prostředky, a proto nejsou v mnoha regionech, zejména v rozvojových zemích, snadno dostupné.<h4>Nové technologie pro detekci PFAS</h4>V současnosti se vyvíjí několik inovativních přístupů, jejichž cílem je překonat omezení konvenčních analytických metod:<ul><li>Elektrochemické biosenzory využívající modifikované elektrody vykazují potenciál pro selektivní detekci PFAS s nízkými mezemi detekce [2]</li><li>Povrchově zesílená Ramanova spektroskopie (SERS) využívá kovové nanočástice a lze ji využít jako přenosnou metodu pro analýzu přímo na místě [1]</li><li>Molekulárně vtištěné polymery (MIP) nabízejí tepelnou a fyzikální stabilitu, možnost opakovaného použití a nízké náklady na syntézu materiálů určených k detekci PFAS [6]</li></ul>Cílem těchto nových technologií je nabídnout dostupnější, v terénu použitelné a ekonomicky výhodnější alternativy k tradičním laboratorním metodám.<h3>Výzvy spojené s detekcí PFAS</h3><h4>Analytické výzvy</h4>Analýza PFAS přináší několik technických problémů:<ul><li>Všudypřítomnost PFAS v laboratorním vybavení a příslušenství může při měření na úrovni ppt způsobovat kontaminaci pozadí [1]</li><li>Řada součástí kapalinových chromatografů, hmotnostních spektrometrů a systémů pro extrakci na pevné fázi obsahuje materiály, ze kterých se mohou uvolňovat sloučeniny PFAS [9]</li><li>Vzhledem k existenci tisíců různých PFAS je jejich komplexní analýza obtížná, protože analytické standardy jsou dostupné pouze pro malou část těchto sloučenin [1]</li><li>Složité matrice, jako jsou potraviny a environmentální vzorky, vyžadují náročnější postupy přípravy vzorků</li></ul><h4>Globální rozdíly v analytických možnostech</h4>Dostupnost technologií pro analýzu PFAS se v jednotlivých částech světa výrazně liší:<ul><li>Mnoho rozvojových regionů, zejména v Africe, nemá dostatečně vybavené laboratoře s přístroji potřebnými pro detekci a stanovení PFAS</li><li>V těchto regionech často chybí kvalifikovaní odborníci se zkušenostmi s analýzou PFAS</li><li>Vysoké náklady na pořízení a údržbu sofistikovaných analytických přístrojů představují významnou překážku pro rozsáhlejší monitoring PFAS v oblastech s omezenými zdroji [1]</li><li>Pozornost a finanční prostředky jsou často směřovány k naléhavějším problémům, jako jsou infekční onemocnění, chudoba a potravinová bezpečnost, namísto k environmentálním kontaminantům, mezi které patří také PFAS</li></ul><h4>Regulační rámec a plnění požadavků</h4>Regulační rámec pro PFAS se po celém světě rychle vyvíjí:<ul><li>EPA v září 2024 finalizovala ustanovení § 8(a)(7) amerického zákona Toxic Substances Control Act, které výrobcům a dovozcům ukládá povinnost podávat informace o používání PFAS od roku 2011 [10]</li><li>Elektronické vykazování údajů o PFAS mělo být zahájeno 11. července 2025, přičemž konečné termíny pro podání hlášení připadají na rok 2026</li><li>Společnosti musí předkládat podrobné informace, včetně chemické identity látek, objemů výroby, jejich použití v průmyslových a spotřebitelských výrobcích, expozice pracovníků a způsobů likvidace [10]</li></ul>Tyto předpisy zvyšují poptávku po účinnějších a dostupnějších metodách analýzy PFAS, které umožní zajistit plnění regulačních požadavků a ochranu veřejného zdraví.<h3>Budoucí směry v analýze PFAS</h3><h4>Technologický pokrok</h4>Budoucnost analýzy PFAS spočívá ve vývoji dostupnějších, citlivějších a komplexnějších metod:<ul><li>Metody necíleného screeningu, které umožňují identifikovat neznámé PFAS bez potřeby analytického standardu pro každou konkrétní sloučeninu</li><li>Metody analýzy celkového fluoru, jako je stanovení adsorbovatelného organického fluoru (AOF) nebo test celkových oxidovatelných prekurzorů (TOP assay), umožňují kvantifikovat fluor přítomný ve vzorku [1]</li><li>Přenosné senzory a technologie použitelné v terénu, které umožňují monitoring přímo v místě odběru a rychlou reakci na případy kontaminace</li><li>Řešení využívající umělou inteligenci, která mohou zlepšit analýzu a interpretaci dat u komplexních směsí PFAS</li></ul><h4>Spolupráce a koordinovaný přístup</h4>Řešení globálního problému kontaminace PFAS vyžaduje koordinované úsilí:<ul><li>Mezinárodní partnerství mezi výzkumnými týmy v rozvinutých a rozvojových regionech zaměřená na předávání odborných znalostí a budování analytických kapacit</li><li>Standardizaci analytických metod, která zajistí konzistentnost a porovnatelnost výsledků mezi různými laboratořemi a regiony</li><li>Otevřené sdílení dat a mezinárodní spolupráci umožňující využít společné znalosti a zdroje</li><li>Začlenění monitoringu PFAS do širších systémů sledování stavu životního prostředí a veřejného zdraví</li></ul><h3>Závěr</h3>Detekce a stanovení PFAS nejsou pouze technickou výzvou, ale také důležitou součástí ochrany veřejného zdraví a životního prostředí [1]. Vzhledem k mimořádné perzistenci těchto „věčných chemikálií“ nabývá vývoj účinných, dostupných a komplexních analytických metod stále většího významu. Pokrok v analytických technologiích, posilování regulačních rámců a rozvoj mezinárodní spolupráce mohou přispět k lepšímu pochopení, monitorování a postupnému zmírňování dopadů kontaminace PFAS.Standardizované metody EPA 533, 537.1 a 1633 představují zásadní nástroje pro monitoring PFAS v různých environmentálních matricích. Pro pokrytí celého spektra PFAS a zlepšení globální dostupnosti jejich analýzy je však zapotřebí další vývoj a inovace [1] [6]. Další postup vyžaduje dlouhodobé investice do výzkumu a vývoje, budování analytických kapacit v regionech s omezenými zdroji a důraz na environmentální spravedlnost, která zajistí všem komunitám přístup k nástrojům a informacím potřebným k ochraně před expozicí PFAS. Pouze komplexní přístup může pomoci řešit složité problémy spojené s těmito perzistentními kontaminanty.<blockquote>Přečtěte si také další díly naší <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/introducing-our-environmental-contaminants-series-making-sense-of-the-alphabet-soup">série o kontaminantech životního prostředí</a>, které se věnují <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/the-importance-of-detecting-persistent-organic-pollutants-pops">perzistentním organickým polutantům (POPs)</a>, <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/the-importance-of-detecting-polycyclic-aromatic-hydrocarbons-pahs">polycyklickým aromatickým uhlovodíkům (PAHs)</a>, <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/the-importance-of-detecting-semi-volatile-organic-compounds-svocs">polotěkavým organickým sloučeninám (SVOCs)</a> a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://blog.organomation.com/blog/the-importance-of-detecting-polychlorinated-biphenyls-pcbs">polychlorovaným bifenylům (PCBs)</a>.</blockquote>

Význam detekce per- a polyfluoroalkylových látek (PFAS)

Vědci z CEITEC VUT vyvinuli mikroskopické roboty, kteří by v budoucnu mohli zrychlit výrobu piva i zjednodušit kontrolu kvality potravin. Magneticky ovládaní bioboti dokážou během kvašení aktivně promíchávat kapalinu, urychlovat fermentaci a po dokončení procesu se samy oddělit od výsledného produktu. Výsledky publikoval tým profesora Martina Pumery v časopise ACS Nano.„Robota si dnes lidé často představí jako elektronické zařízení. Ve skutečnosti je to ale jakýkoliv systém, který dokáže autonomně vykonávat určitou činnost,“ vysvětluje Martin Pumera z CEITEC VUT.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_7d9ff82875.jpeg" alt="CEITEC VUT/Jakub Rozboud: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Martin Pumera ve své laboratoři na CEITEC VUT." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_7d9ff82875.jpeg 235w," sizes="100vw" width="1600" height="1067">Výzkumný tým vytvořil tzv. bioboty – biohybridní mikrorobotické kapsle obsahující pivovarské kvasinky a magnetické nanočástice. Když kvasinky při fermentaci produkují oxid uhličitý, bioboti se díky vznikajícím bublinkám samovolně pohybují nahoru a dolů v kapalině. Tím přirozeně promíchávají obsah nádoby a zefektivňují kvašení. Oproti běžným statickým částicím tak dokážou urychlit chemické procesy důležité při výrobě potravin.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_4_af5fd4611f.jpg" alt="CEITEC VUT/Archiv Martina Pumery: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Mikrorobot z hematitu (ilustrační obrázek)." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_4_af5fd4611f.jpg 209w," sizes="100vw" width="1600" height="1192">Významnou výhodou technologie je také snadné oddělení biobotů od hotového nápoje. Díky obsaženým magnetickým částicím je lze po skončení fermentace řídit magnetickým polem a odstranit bez nutnosti další filtrace. Vědci navíc ukázali, že bioboty lze opakovaně použít v několika výrobních cyklech.„Oproti běžným statickým částicím se mikroroboti aktivně pohybují v celém objemu kapaliny, takže dokážou pokrýt větší prostor a celý proces zefektivnit. Zároveň tak umožňují snadnější automatizaci výroby,“ doplňuje Martin Pumera. Tým nyní diskutuje možné využití technologie s velkým evropským pivovarem.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_3_e8e5a3a55a.jpg" alt="CEITEC VUT/Archiv Martina Pumery: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Mikroroboti g-C₃N₄ (ilustační foto)." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_3_e8e5a3a55a.jpg 158w," sizes="100vw" width="1476" height="1460">Skupina Martina Pumery se využití mikrorobotů a pokročilých materiálů v potravinářství věnuje dlouhodobě. V minulosti například vyvinula flexibilní senzor pro chytré obaly, který dokáže odhalit zkažené rybí maso. Nové bioboty tak představují další krok k modernějším metodám kontroly kvality a bezpečnosti potravin.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_2_75c7fed958.jpeg" alt="CEITEC VUT/ACS Nano: Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin: Obálka časopisu ACS Nano, na níž je obrázek k článku Martina Pumery." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Mikroroboti_z_CEITEC_mohou_urychlit_vyrobu_piva_i_kontrolu_kvality_potravin_2_75c7fed958.jpeg 117w," sizes="100vw" width="1600" height="2128">

Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin 

Osobnosti

Životní prostředí

Vody

Věda a výzkum

Článek

Akademie věd České republiky (AV ČR) vznikla v roce 1992 jako nástupce někdejší Československé akademie věd. V současnosti ji tvoří komplex 54 veřejných výzkumných institucí.

Akademie věd České republiky

Je výzkumné centrum zaměřené na oblast živých věd, pokročilých materiálů a technologií.  Vznikl v roce 2011 na základech šesti významných brněnských univerzit a výzkumných institucí. Od doby jeho nedávného vzniku se daří budovat významné vědecké centrum, a již nyní se řadí mezi špičkové evropské instituce.

CEITEC

Společnost Organomation, založená v roce 1959, navrhuje a vyrábí vysoce kvalitní dusíkové koncentrátory a extrakční systémy. Jejich laboratorní přístroje, známé svou inovativností a odolností, se používají po celém světě pro efektivní přípravu vzorků a jsou doprovázeny silnou zákaznickou podporou.

Organomation

Shimadzu iMScope QT imaging mass microscope

Koncept hmotnostního spektrometru vybaveného optickým mikroskopem vychází z řady iMScope, přičemž vlajkovým modelem MS Imaging ve spojení s Q-TOF MS je právě Shimadzu iMScope QT.

Model Shimadzu iMScope QT se může pochlubit nejen fúzí s morfologickými studiemi, ale také vynikající rychlostí, citlivostí a prostorovým rozlišením, čímž otevírá cestu k MS imagingu nové generace.
<h3>Kompletní systém pro MS imaging analýzu</h3>
Imaging s hmotnostní spektrometrií se provádí ve třech krocích: předúprava, sběr dat a analýza dat. Optimální přístup v každém kroku urychluje výzkum a zároveň zvyšuje spolehlivost výsledků.
<h4>Klíčové body pro MS imaging</h4>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Klicove_body_pro_MS_zobrazovani_92090dfd02/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Klicove-body-pro-MS-zobrazovani.jpg" alt="Shimadzu: Klíčové body pro MS imaging"/>
iMScope je ochranná známka společnosti Shimadzu Corporation.
<h3>Kombinovaná analýza</h3>
Spojení pozorování z optického mikroskopu se snímky z MS (exkluzivně pro Shimadzu)
Snímky MS lze získat flexibilně a porovnat je s pozorovacími snímky, buď celou oblast obrazu, nebo její detailní části.
Výsledky měření mozečku s prostorovým rozlišením 5 μm:
<ul>
<li>Vzorek: Celý mozek myši</li>
<li>Matrice: 9-AA</li>
<li>Oblast měření: 662×595（393890 pix）</li>
<li>Doba měření: přibližně 2,2 hodiny</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Vysledky_mereni_pro_mozecek_s_prostorovym_rozlisenim_5_mm_459927926d/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Vysledky-mereni-pro-mozecek-s-prostorovym-rozlisenim-5-mm.jpg" alt="Shimadzu: Výsledky měření pro mozeček s prostorovým rozlišením 5 μm"/>
Oblast v červeném rámečku níže (mozeček) byla měřena s rozlišením 5 μm. MS imaging s vysokým rozlišením a morfologická pozorování pomocí optického mikroskopu podporují špičkový výzkum.
Výsledky měření celých mozkových řezů v negativním režimu
<ul>
<li>Vzorek: Celý myší mozek</li>
<li>Matrice: 9-AA</li>
<li>Oblast měření: 1126×624（702624pix）</li>
<li>Doba měření: přibližně 6 hodin</li>
</ul>
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Vysledky_mereni_celych_mozkovych_rezu_v_negativnim_rezimu_7ca98a099a/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Vysledky-mereni-celych-mozkovych-rezu-v-negativnim-rezimu.jpg" alt="Shimadzu: Výsledky měření celých mozkových řezů v negativním režimu"/>
Řezy myším mozkem (17 mm × 9,4 mm) byly měřeny s vysokým rozlišením s roztečí 15 μm (702 624 pixelů). Analýza těchto velkých mozkových řezů s vysokým rozlišením byla dokončena přibližně za 6 hodin, což umožnilo efektivní průběh testování.
<h3>Kvantifikace a distribuce</h3>
Získání kvalitativních a kvantitativních informací z LC-MS i informací o poloze z MS imagingu (MSI) pomocí jediného přístroje. Kombinovaný systém, který kromě analýzy MSI může provádět i analýzu LC-MS, poskytuje informace o distribuci i kvantitativní analýzu.
<h4>Použití jako systém MSI</h4>
Řezy myší tkáně, kterým byl podán chlorpromazin, byly měřeny pomocí iMScope QT. Distribuci nezměněného chlorpromazinu včetně rozdílů v množství bylo možné vizualizovat bez nutnosti značení.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Pouziti_jako_system_MSI_6002e05cbf/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Pouziti-jako-system-MSI.jpg" alt="Shimadzu: Použití jako systém MSI"/>
<h4>Použití jako systém LC-MS</h4>
Z po sobě jdoucích řezů byly pomocí laserové mikrodisekce (LMD) vyříznuty pozice zakroužkované na obrázku výše a extrahovaná tekutina byla měřena pomocí <a href="https://lcms.cz/products/145">LCMS-9030</a>.
Níže uvedené výsledky ukazují kvantitativní analýzu koncentrace chlorpromazinu v extrahované kapalině, provedenou pomocí systému LabSolutions Insight™. Tímto způsobem bylo možné potvrdit rozdíly v koncentraci léčivé látky v řezech tkání indikované pomocí MSI z kvantitativních výsledků stanovených pomocí LC-MS.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Pouziti_jako_system_LC_MS_627ed17e5e/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Pouziti-jako-system-LC-MS.jpg" alt="Shimadzu: Použití jako systém LC-MS"/>
Kromě toho je možné odhadnout molekulární vzorec neznámé sloučeniny pomocí funkce LabSolutions Insight Explore™ pro odhad složení. V tomto případě byl při analýze píku při m/z = 319,10 určeného pomocí MSI pomocí funkce odhadu složení jako nejpravděpodobnější s nejvyšším skóre označen molekulární vzorec pro nezměněnou látku chlorpromazin (C17H19N2SCl).
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Tabulka_vysledku_pri_pouziti_jako_system_LC_MS_f7bfbb6268/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Tabulka-vysledku-pri-pouziti-jako-system-LC-MS.jpg" alt="Shimadzu: Tabulka výsledků při použití jako systém LC-MS"/>
Výsledky: nejvyšší skóre 98,99, Diff. 0,15 mDa (0,458 ppm), C17H19N2SCl
<h3>Vysoké rozlišení, rychlost a přesnost</h3>
Získávání přesných, vysokorychlostních MS snímků s vysokým rozlišením spolu s účinnou analýzou dat.
Kombinace vysoce přesného, vysokorychlostního LCMS-9030 (pozn.) s MS imaging s vysokým rozlišením.
<h4>Revoluční, vysoce výkonný analytický systém</h4>
Po skenování pomocí vestavěného optického mikroskopu se destička se vzorkem přesune přímo do ionizační polohy a začne proces imagingu.
(pozn.): LCMS-9030 se prodává samostatně
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Revolucni_vysoce_vykonny_analyticky_system_258b220222/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Revolucni-vysoce-vykonny-analyticky-system.jpg" alt="Shimadzu: Revoluční, vysoce výkonný analytický systém"/>
<h4>Navrženo pro snadné připojení</h4>
Přístroj iMScope QT lze snadno připojit nebo odpojit od přístroje LCMS-9030 a přepínat tak mezi MS imaging a vysoce citlivou LC-MS analýzou.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Pristroj_i_M_Scope_QT_lze_snadno_pripojit_nebo_odpojit_od_pristroje_LCMS_9030_b9d93b9c70/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Pristroj-iMScope-QT-lze-snadno-pripojit-nebo-odpojit-od-pristroje-LCMS-9030.jpg" alt="Shimadzu: Přístroj iMScope QT lze snadno připojit nebo odpojit od přístroje LCMS-9030"/>
<h3>Bezstarostný výkon pro přesnou hmotnost</h3>
<h4>Vynikající přesnost měření hmotnosti (MMA)</h4>
Přesnost měření hmoty (Mass measurement accuracy, MMA) je klíčovým atributem výkonu, který je základem všech oblastí použití spektrometrů s vysokým rozlišením a přesnou hmotností (HRAM). LCMS-9030 poskytuje MMA potřebnou pro vysokokondenzní identifikaci neznámých sloučenin na nevídané úrovni stability. To je umožněno novými technologiemi implementovanými v inteligentním systému řízení teploty a UF-FlightTube, které přesně kompenzují změny probíhající ve vnitřním i vnějším prostředí. S LCMS-9030 si společnost Shimadzu klade za cíl zcela změnit uživatelské prostředí HRAM a umožnit vědcům zpracovávat více vzorků v delších kalibračních intervalech s větší jistotou a lehkostí.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Inteligentni_system_rizeni_teploty_59ee1747bb/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Inteligentni-system-rizeni-teploty.jpg" alt="Shimadzu: Inteligentní systém řízení teploty"/>
<h4>Stabilní MMA proti kolísání teploty</h4>
Inteligentní systém řízení teploty společnosti Shimadzu zajišťuje stabilní MMA i v laboratorním prostředí náchylném na změny teploty. Pro demonstraci byly po jedné kalibraci průběžně analyzovány standardy v rozsahu 150 až 1700 Da. Běžné kolísání laboratorní teploty bylo pozorováno v rozmezí 25 °C až 28 °C.
Bez dodatečné hmotnostní korekce zůstaly naměřené přesné hmotnosti všech sloučenin v rozmezí 1 ppm od teoretické hmotnosti po dobu 60 hodin trvání experimentu. S LCMS-9030 lze zvýšit produktivitu laboratoře tím, že bude s jistotou provádět dlouhé série bez kalibrace.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_Namerene_hmotnosti_vsech_sloucenin_zustaly_v_rozmezi_1_ppm_od_teoreticke_hmotnosti_po_dobu_60_hodin_trvani_experimentu_i_bez_dodatecne_hmotnostni_korekce_6e43fac773/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_Namerene-hmotnosti-vsech-sloucenin-zustaly-v-rozmezi-1-ppm-od-teoreticke-hmotnosti-po-dobu-60-hodin-trvani-experimentu-i-bez-dodatecne-hmotnostni-korekce.jpg" alt="Shimadzu: Naměřené hmotnosti všech sloučenin zůstaly v rozmezí 1 ppm od teoretické hmotnosti po dobu 60 hodin trvání experimentu i bez dodatečné hmotnostní korekce"/>
<h3>Systém Multimodal imaging</h3>
MALDI-MS data molekulárního imagingu a data elementárního imagingu LA-ICP-MS lze analyzovat pomocí jediného softwarového řešení. Díky tomu je multimodal imaging dostupnější.
<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Shimadzu_i_M_Scope_QT_imaging_mass_microscope_System_Multimodal_imaging_4f89a23faf/Shimadzu-iMScope-QT-imaging-mass-microscope_System-Multimodal-imaging.jpg" alt="Shimadzu: Systém Multimodal imaging"/>

Produkty z kategorie Hmotnostní detektory zaměřené na Mikroskopie - strana 1

Mohlo by Vás zajímat

Mikroroboti z CEITEC mohou urychlit výrobu piva i kontrolu kvality potravin

Význam detekce per- a polyfluoroalkylových látek (PFAS)

Rozhovor: Čím zaujala analytická chemie postdoktorandku Taťánu Gazárkovou