bojuje Chase Beisel a jeho kolegové z North Caroline State University v Raleigh. Využívají proti nim jejich vlastní imunitní systém. V boji proti bakteriofágům využívají bakterie krátké řetězce ribonukleové kyseliny zvané CRISPR RNA, které se váží na molekuly virové nukleové kyseliny. Tento komplex rozseká na kusy speciální enzym. Připravíme-li uměle molekuly CRISPR RNA tak, aby se vázaly na důležitou část bakteriální nukleové kyseliny, její osud je stejný. Bakterie se zahubí svým vlastním enzymem. Oproti stávajícím antibiotikům jde o velmi selektivní metodu, protože můžeme připravit CRISPR RNA specifickou pouze pro některé druhy bakterií. Ze směsné bakteriální kultury lze vyhubit pouze jediný druh.
Jak sépie mění zbarvení

Desetiramenný hlavonožec sépie obecná (Sepia officinalis) dokáže měnit barvu povrchu svého těla v závislosti na prostředí i náladě, obdobně jako známější suchozemský chameleon. Přesný mechanismus tohoto procesu prozkoumal tým prof.Kevina Kita Parkera z Harvard University. Podílejí se na něm tři typy buněk: leukofory, iridofory a chromatofory. Nejblíže povrchu nalezneme vrstvu chromatoforů, kterou jsou žluté, červené nebo hnědé. Svůj povrch mohou zvětšit až 500 x a slouží jako barevné filtry pro odrazivé vrstvy leukoforů a iridoforů pod nimi. Rovněž obsahují luminiscenční proteiny, který po dodání energie vyzařují světlo, obdobně jako u světlušek. Výsledné zbarvení určuje kombinace absorpce (pohlcení) a reflexe (odrazu) světla spolu s luminiscencí. Zbarvení nemusí být homogenní, sépie dokáže na svém povrchu vytvářet i složité obrazce. Sépii obecnou si můžeme prohlédnout na obrázku (foto Brian Gratwicke/Flickr, Creative Commons BY 2.0.).
Plastový model půdy

Zajímavým způsobem využil 3D tiskárnu prof.Wilfred Otten se svými kolegy z Abertay University ve skotském Dundee. Nejprve pomocí rentgenové tomografie přesně zmapovali dutiny a póry ve vzorku půdy a pak si jeho model vytiskli z plastu Nylon 12 pomocí 3D tiskárny. Hodlají v něm studovat interakce, pohyb a dynamiku růstu půdních hub a bakterií.
Zemětřasná světýlka

Před nebo během zemětřesení lze občas ve vzduchu pozorovat zvláštní světla. Na obrázku vidíme ta, jež se objevila 23.3.1977 poblíž rumunského Brašova v souvislosti s velkým zemětřesením (obr.Seismological Society of America). První záznam o tomto jevu pochází z doby před 400 lety. Jde o řídký, ale dobře zdokumentovaný jev, o jehož existenci není pochyb. Robert Thériault z quebeckého Ministerstva přírodních zdrojů ho se svými kolegy důkladně zanalyzovali. Zjistili, že v 97% případů se objevil při zemětřeseních způsobených subvertikálními (skoro svislými) zlomy v zemské kůře, které zodpovídají za pouhých 5% seizmických aktivit. Naprostá většina zemětřesení se odehrává na zlomech, kde se jedna deska podsouvá pod druhou, jsou tedy vzhledem k zemskému povrchu šikmé. Napětí v zemské kůře zřejmě způsobuje vznik nabitých částic, které svislým zlomem snadno unikají vzhůru. Ionizují a excitují molekuly vzduchu nad ním. Ty nadbytečnou energií vyzařují v podobě viditelného světla.
Průhledné projekční plátno
Zcela průhledné projekční plátno, které odráží jen určité vlnové délky, můžeme získat pomocí nanočástic stříbra. Polymerní vrstva s rozptýlenými nanočásticemi stříbra o průměru 62 nm odráží pouze modrou barvu. Připravil ho tým fyziků z MIT, Harvard University a US Army Edgewood Chemical Biological Center pod vedením prof. Marina Soljacice (MIT). Změníme-li jejich rozměry, budou odrážet jinou vlnovou délku. Na videu si můžeme prohlédnout, jak to vypadá ve skutečnosti.
Kuňkáním do záhuby

Sameček malé žáby hvízdalky pěnodějné (Engystomops pustulosus, dříve Physalaemus pustulosus), která žije v Latinské Americe, láká samičky kuňkáním, tak jako mnoho jiných žab. Stejně jako ony zvuk vyluzuje rezonancí v tzv. vokálním vaku, což je velmi pružný kožovitý vak ústící do ústní dutiny. Na obrázku Santiaga R.Rona (licence CC BY 3.0) si ho můžeme prohlédnout s nafouknutým vokálním vakem. Jenže jeho kuňkání může přilákat jak samičku, tak netopýra listonose žabožravého (Trachops cirrhosus), který ho sežere. Proto zmlkne okamžitě, jak ho spatří přelétat. Během kvákání se vokální vak nafukuje a splaskává, čímž vytváří na vodní hladině vlnky. Ty přetrvají ještě krátkou chvíli poté, co žába ztichne. Netopýr je pomocí své echolokace rozpozná a žábu sežere stejně, jak zjistil R. A. Page z panamského Smithsonian Tropical Research Institute se svými kolegy.
Cukrčlánek

Palivový článek, ve kterém vzniká elektřina rozkladem sacharidu maltodextrinu, připravil Zhiguang Zhu se svými kolegy z týmu Y. -H. Percivala Zhanga z Virginia Polytechnic Institute and State University (Virginia Tech). Molekulu maltodextrinu tvoří několik spojených molekul glukózy, nejčastěji tři až sedmnáct. Získává se rozkladem škrobu. Běžně se užívá v potravinářství jako přísada do potravin a nápojů. V palivovém článku se rozkládá pomocí vzdušného kyslíku a třinácti vybraných enzymů. Obdobným způsobem získávají z glukózy energii i živé organismy. Enzymy užité v tomto případě nenapodobují žádnou existující metabolickou cestu, byly pečlivě vybrány z různých organismů, aby účinnost výroby elektřiny byla co nejvyšší. Při užití 15% roztoku maltodextrinu dodá článek 596 Ah/kg.
Zajímavé antibiotikum,

které zabraňuje likvidaci poškozených bílkovin v bakteriálních buňkách, připravili v laboratoři prof. Jasona Sella z Brown University v americkém Providence. Váže se na protein ClpP, do jehož dutiny se normálně naváže bílkovina určená k likvidaci. Nové antibiotikum, které je chemicky modifikovaným acyldepsipeptidem (ADEP), dutinu překryje a neumožní do ní přístup žádné další molekule. Bakterie se zahltí vlastními odpady. Zajímavé je, že chemickými změnami, které zvýší tuhost molekuly, vzroste její účinnost 1.200 krát. Laicky řečeno, dutinu překrývá tužší, lépe přiléhající víko. Nalézání stále nových antibiotik má velký význam, protože neustále vznikají nové kmeny bakterií odolné vůči dosavadním typům.
Depsipeptidy jsou bílkoviny, v nichž některé pro bílkoviny typické tzv.peptidové vazby -C(O)N(H)- nahrazuje esterová vazba -OC(O)-. Navázáním karboxylových kyselin na tento řetězec vzniknou acyldepsipeptidy.
28.2.2020: I velmi rezistentní bakterie jako zlatý stafylokok (Staphylococcus aureus) hubí nová skupina antibiotik. První autorka studie Elizabeth J. Culp z McMaster University v kanadském Hamiltonu uvádí: „Bakterie mají na vnější straně buněk buněčnou stěnu, která jim dává tvar a je příčinou jejich odolnosti. Antibiotika jako penicilin ničí bakterie tím, že brání budování buněčné stěny. Antibiotika, která jsme našli, fungují tak, že dělají pravý opak - brání jejímu rozpadu. To je rozhodující pro dělení buněk. Aby buňka mohla růst, musí se rozdělit a rozšířit. Pokud úplně zablokujete rozpad buněčné stěny, jako byste ji zavřel do vězení, takže nemůže expandovat ani růst.“ Konkrétně jde o molekuly tvořené aminokyselinami a sacharidyglykopeptidy? korbomycin (corbomycin) a komplestatin (complestatin), jejichž chemickou strukturu vidíme na obrázku.
Létající medúza

Leif Ristroph a Stephen Childress z New York University sestrojili létající stroj, který se pohybuje obdobně jako medúza ve vodě. Jeho let si můžeme prohlédnout na tomto videu. Jeho kostru tvoří uhlíková vlákna, plochy jsou z polyethylentereftalátu (mylaru). Zařízení o průměru 10 cm a váze 2,1 g pohání motorek s excentrickou osou. Zajímavé je, že při letu samovolně stabilizuje svou polohu, což autoři nepředpokládali a zatím nemají jednoznačné vysvětlení.
Co dokáže inFORM?
3D zobrazování spojili se skutečným pohybem experti z MIT Tangible Media Group. Pro snímání pohybu použili kameru Kinect systému Xbox od Microsoftu. Pohyb z ní převedli na plochu složenou z těsně vedle sebe umístěných hranolků, které se mohou pohybovat vzhůru a dolů. Na ploše 30 x 30 tak vytvářejí různé tvary podle toho, co snímá kamera Kinect. Na tomto videu si můžeme prohlédnout, jak to celé funguje. Novou technologii pojmenovali inFORM.
Nejstarší mapu

najdeme na zdi ve vykopávkách největšího neolitického sídla Çatalhöyük v jižní Anatólii. Najdeme na ní soptící vulkán spolu s půdorysem zmíněné osady. Malba je stará přibližně 8.600 let. Podle Axela Schmitta z University of California v Los Angeles a jeho tureckých kolegů jde o výbuch sopky Hasan Dagi, která se nachází ve vzdálenosti 130 km severovýchodně. Analýza sopečného spadu pomocí uran-thoriového datování ukázala, že k explozi došlo před 9.000 lety s chybou přes 600 let. K explozi mohlo dojít v době vzniku malby. Při tomto datování sledujeme pomocí hmotové spektrometrie množství izotopů U234 a Th230, jež jsou součástí rozpadové řadu U238 na olovo Pb206. Nástěnnou malbu vidíme na obrázku (Schmitt AK, Danišík M, Aydar E, Şen E, Ulusoy I, et al. (2014) Identifying the Volcanic Eruption Depicted in a Neolithic Painting at Çatalhöyük, Central Anatolia, Turkey. PLoS ONE 9(1): e84711. doi:10.1371/journal.pone.0084711).
Vlny uvnitř oceánu

V oceánech na rozhraní vrstev s odlišnou teplotou a slaností vznikají vlny úplně stejně jako na jejich povrchu. O jejich existenci víme přibližně sto let. Jejich vznik prozkoumal v oblasti mezi filipínským ostrovem Luzon a Tajwanem mezinárodní tým oceánologů, jehož práci koordinoval Thomas Peacock a americký Office of Naval Research. Přes svou ohromující velikost (dosahují až 200 m) se na povrchu projeví jen jako nepatrné centimetrové zvlnění. Na klidné hladině je můžeme pozorovat, dopadají-li na ni sluneční paprsky pod velmi ostrým úhlem, jako třeba na obrázku, který tvoří montáž z několika snímků pořízených z paluby mezinárodní kosmické stanice (foto NASA). Video a jejich animací si můžeme prohlédnout zde.
Další látku z tradiční čínské medicíny

identifikoval a otestoval Olivier Civelli se svými kolegy z University of Californina v Irvine ve spolupráci s čínským týmem z Talienského ústavu chemické fyziky a Východočínské vědecko-technologické univerzity. Jde o dehydrokorybulbin (viz obr.) z kořenů dymnivky Corydalis yanhusuo z čeledi makovitých (Papaveraceae), která roste v severní Číně, na Sibiři a v Japonsku. Pokusy na laboratorních potkanech ukazují, že má výrazné analgetické účinky. Tlumí jak bolest vyvolanou mechanickým poškozením tkání při úrazech, tak zánětlivého původu. Z dymnivky yanhusuo se podařilo izolovat již několik zajímavých alkaloidů. Možnosti palmatinu a a berberinu při léčení Alzheimerovy choroby studoval Martin Poruba z Farmaceutické fakulty UK v Hradci Králové. Systematicky se studiu tradiční čínské medicíny věnuje Xinmiao Liang z Talienského ústavu chemické fyziky se svým týmem. Jejich cílem je sestavit kompletní přehled účinných rostlinných látek spolu se způsoby jejich izolace a možnostmi využití.
1.10.2015: Česko-čínské centrum tradiční čínské medicíny, nedávno otevřené ve Fakultní nemocnici v Hradci Králové, je předmětem obdivu, tolerance i zavržení ze strany odborníků i veřejnosti. Tak velké rozdíly v hodnocení pramení možná z toho, že se tu prolíná několik problémů. Není sporu o tom, že lékařská věda, založená na analýze problému a průkazných, reprodukovatelných experimentech (tzv. západní medicína) slavila v uplynulých 250 letech obrovské úspěchy. Dramaticky poklesla dětská úmrtnost a výskyt nakažlivých chorob. Nejen, že se prodloužil průměrný věk o mnoho let, ale i výrazně vzrostla i délka věku aktivního. Dnes sotva někoho napadne nazvat padesátiletého muže "velebným kmetem". Svatopluku Čechovi se to stalo při jeho kulatých narozeninách roku 1896 a nebylo to míněno z legrace. Na tom, že nám to dnes přijde neuvěřitelné, má lví podíl i moderní lékařství.
Přes veškerý pokrok a úspěchy má dosavadní přístup svéá omezení. A to hned dvojího typu. Věda není všemocná a naše poznání je omezené, zvláště v případě tak složitého systému, jaký představuje naše tělo. I když v dnešní době dokážeme např. vyléčit případy rakoviny, před dvaceti, třiceti lety spolehlivě smrtelné, stále jsou nemocní, kterým pomoci nedokážeme. Pokud jde o skutečně závažné nemoci, jež výrazně ovlivňují kvalitu jejich životů, celkem logicky vyhledávají i zdánlivou pomoc kdekoli.
Jako alternativní se označují přípravky a postupy, které stojí mimo západní medicínu. Může to být proto, že doposud nejsou prozkoumány. Některé z nich mohou skutečně někdy někomu pomoci. To ale dokáže i dobré slovo, placebo a někdy třeba i modlitba. Jiné sítem analýz a pokusů prošly neúspěšně a byly shledány buď neužitečnými nebo přímo škodlivými.
Příkladem budiž využívání nejrůznějších přírodních přípravků, zejména rostlinných. Je to součást tradiční čínské medicíny, ale i jiných alternativních systémů. Je pravda, že v přírodě najdeme řadu sloučenin, které mají prokazatelně léčivé či jinak prospěšné účinky. Také je pravda, že tam najdeme mnoho sloučenin, které nás mohou těžce poškodit i spolehlivě zabít. Záleží samozřejmě i na dávce. Již na počátku novověku formuloval Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim zvaný Paracelsus pravidlo, že co je v malé dávce lékem, ve velké může být jedem. Že něco pochází z přírody a nikoliv z chemické továrny, nezaručuje vůbec nic.
Další omezení pramení z redukce lékařství na pouhou vědu. Člověk není jednoduchý stroj, kde stačí opravit a promazat vadné ložisko a vše bude v pořádku. Řešení všech problémů pouze pomocí pilulky selhává. Kromě ní je třeba pacientovi podat vhodnou dávku empatie, soucitu, zájmu, účasti, informací i času. I to je důležitou součástí léčby, ale inspiraci najdeme možná trochu v psychologii než v lékařských vědách. Ne nadarmo se o lékařství celkově někdy hovoří jako o umění a nikoliv pouhé vědě. Možná jste slyšeli výraz "umění uzdravovat". Uzdravení vědou jste nejspíš nezaslechli.
I tak základní věc, jako prosté podání informací o nemoci, musí lékař pečlivě vážit a s citem dávkovat. Znal jsem člověka, kterého pravda o jeho vážné, avšak v podstatě léčitelné chorobě zahubila. Zhroutil se a ztratil vůli žít. Jiného drsná pravda naopak povzbudí k boji. Leckdy se člověk stane pro svého lékaře pouhým subjektem, jehož problémy vyřeší čistě podání vhodného přípravku. Není potom divu, že nemocní hledají pomoc i u vyložených šarlatů, kteří jim prokazatelně ubližují. Avšak těmto podvodníkům nechybí empatie a zájem, základní znalosti však ano.
Bude-li se centrum čínské medicíny ubírat stezkami vědeckými, jeho činnost může být skutečně velkým přínosem. Odhaduje se, že na naší Zemi najdeme deset až sto milionů druhů organismů. Z nich je pojmenováno a zařazeno zhruba 2,3 milionu, podrobně prozkoumáno mnohem méně. Každý organismus obsahuje stovky až tisíce chemických sloučenin. Stále je ještě mnoho neznámého a nepoznaného. Analytický přístup experimentální západní vědy k tradičním čínským postupům a přírodním látkám může odhalit mnoho nového, zajímavého a prospěšného. Na řadě pracovišť jak v Číně, tak mimo ni, se o to úspěšně snaží. Proč ale zkoumat zrovna medicínu čínskou a ne třeba kmenů z Amazonie? Život v tropech je přeci mnohem rozmanitější! Nicméně ochota čínské vlády přispívat finančně na činnost centra je dostatečnou odpovědí.
Budou-li pracovníci centra úporně trvat na své alternativnosti a neopustí čínský přístup zkoumající zásadně věci v jejich celistvosti, sotva můžeme očekávat zásadní přínos. Samozřejmě se někoho podaří uzdravit nebo alespoň zlepšit jeho stav. Ale jak již bylo řečeno, to může zvládnout i modlitba. A pokud jde o lidský přístup k pacientům, možná bude lepší se obrátit k našim vlastním křesťanským kořenům.
Diagnostika malárie

Unikátní metodu detekce malárie vyvinuli Dmitri Lapotko a Ekaterina Lukianova-Hleb se svými kolegy z William Marsh Rice University (Rice University) v texaském Houstonu. Původce malárie, prvok zimnička (Plasmodium) při trávení krve produkuje látku hemozoin, která se jinak v těle nevyskytuje. Jde o vodíkovými vazbami vázaný polymer z hemových skupin, který zůstává uvnitř napadených červených krvinek. Laserovým pulsem o vhodné vlnové délce se hemozoin přehřeje a v jeho okolí vzniknou nepatrné bublinky. S jejich pomocí lze infikovanou krvinku odhalit sonograficky (pomocí zvukových vln). Jde o neinvazivní a velmi citlivou metodu, která je schopná zachytit jedinou buňku Plasmodia mezi milionem krevních buněk. Výhodou je i nízká cena vyšetření, jež nepřesáhne 10 Kč.
15.9.2014: Hemozoin je paramagnetická sloučenina s vysokou magnetickou susceptibilitou (míra magnetizace látky v magnetické poli), takže ho lze detekovat i pomocí magnetické rezonance. Touto cestou se vydal Jongyoon Han z MIT se svým singapursko-americkým týmem z MIT a singapurské Nanyang Technological University.
24.8.2017: Červené krvinky při malárii ztuhnou, či přesněji řečeno, výrazně poklesne pružnost jejich membrány. Způsobuje to sloučenina zvaná hemin. Působením prvoků Plasmodium, původců malárie, se rozpadá hemoglobin v červených krvinkách. Uvolňuje se z něj sloučenina hem, jejíž oxidací vzniká hemin (viz obr.). Proniká do membrán červených krvinek, což způsobuje pokles jejich pružnosti. Na základě stanovení tuhosti červených krvinek funguje nové metoda rychlé diagnostiky malárie pomocí průtoku mikrokapilárou.