Americká vládní agentura DARPA pro nové vojenské technologie vyvinula gyroskop založený na spinu atomových jader v magnetickém poli. Zařízení o velikosti běžného mikroelektronického čipu umožňuje určovat náklon jako běžné gyroskopy. Na rozdíl od nich je asi stokrát menší a není citlivé k vibracím a zrychlení.

nuclear 6.9.2011: Celé se to vejde do běžného mikropouzdra přímo na tištěný spoj. Dřívější gyra /například do rc modelů letadel/ měla velikost asi padesátikoruny, a plná přesných součástek.

Vyhodnocení údajů naměřených družicemi za posledních deset let, které provedl Roy W. Spencer a William D. Braswel z University of Alabama v Huntsville, ukazuje, že Země vyzařuje mnohem více záření, než předpokládají modely IPCC předpovídající globální oteplování. Ke studii byly použity údaje získané družicí NASA Aqua a americké-kanadsko-japonského satelitu Terra. Získané výsledky jsou zcela konzistentní se staršími měřeními družice NASA ERBS ) Earth Radiation Budget Satellite). Ukazuje se, jako ostatně již vícekrát předtím, že předpovědi IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change – viz akademon.cz 2.2.2007) o budoucím vývoji zemského klimatu stojí na hliněných nohou.

Známe látky ferromagnetické i ferroelektrické (akademon.cz 23.2.2009), ale zřídka se vyskytují oba jevy najednou. Vědci z drážďanského Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung pod vedením J. Gecka spolu se svými kolegy z Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie a americké Brookhaven National Laboratory zjistili, že směsný oxid yttria a manganu YMn₂O₅ vykazuje obě vlastnosti zároveň.

Centrální úlohu mitochondrií v buněčném metabolismu hraje jejich schopnost regulovat tok hlavního signálního iontu, tedy Ca²⁺. Toho se dosahuje činností selektivního iontového kanálu, tzv. mitochondriálního vápníkového uniporteru. Nyní se podařilo identifikovat 40-kilodaltonový protein z vnitřní membrány mitochondrií jako aktivní vápníkový kanál. Obsahuje dvě transmembránové domény a vykazuje aktivitu jak in vivo tak in vitro.

Prof.Harry Asada z MIT předvedl letos v květnu na Mezinárodní konferenci o robotech a automatizaci (2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation) každoročně pořádanou mezinárodním profesním Institutem pro elektrotechnické a elektronické inženýrství (IEEE - The Institute of Electrical and Electronics Engineers) nového robota, který má sloužit k vnitřní kontrole rour chladicích okruhů jaderných elektráren. Doposud se zkorodovaná místa vyhledávají pomocí ultrazvuku a vodivostních měření. Asadův kulový kovový robot plovoucí pomocí pump, ventilů a trysek, je prohlédne lépe a levněji. Velké množství ovladatelných trysek mířících na všechny strany umožňuje citlivé řízení. Pomocí kardanového závěsu uvnitř lze měnit polohu těžiště a natáčet tak kouli podle potřeb kamery. Foto Harry Asada/d'Arbeloff Laboratory.

Čhinmin Pchan (Qinmin Pan) se svými kolegy z Charbinského technologického ústavu sestrojili robota, který chodí po vodě. Má deset nosných hydrofobních nohou a dvě malá vesla, která ho pohánějí vpřed. Mohl se použít pro kontrolu znečištění povrchových vod anebo špionážní účely.

Pracovníci univerzity v Glasgowě sledovali umístění mladých cípalů (Liza aurata) podobné velikosti jako ryby cvičené v laboratorním tunelu. Když hejno plavalo velkou rychlostí, zůstávaly ryby méně schopné přenášet kyslík do svalů vzadu v hejnu. Na rozdíl od nich ryby s vyšší aerobní kapacitou se nacházely na čele hejna.

akademon.cz: Cípalové (Mugilidae) žijí ve velkých hejnech v pobřežních vodách ve velkých houfech spolu s parmicemi i jinými rybami.

Dlouho se přemítalo o tom, jaký význam má tvar a velikost nosní dutiny. Na univerzitě v Tübingenu nyní zjistili, že velikost a tvar nosní dutiny stovky lebek deseti skupin lidí žijících v různém podnebí jsou ovlivněny podnebím. Jedinci z chladných a suchých pásem měli vyšší a užší dutiny než ti, kteří žili v teplém a vlhkém podnebí. Vyšší dutiny zřejmě přispívají k mísení vzduchu a zvyšují jeho obsah vlhkosti a teplotu při nadechnutí.

Prof. Jin Kim Montclare ze SUNY Downstate Medical Center v New Yorku spolu s Peter James Bakerem z Polytechnic Institute of New York University stabilizovali enzym S-fosfotriesterázu tím, že aminokyselinu fenylalanin nahradili jejím derivátem p-fluorofenylalaninem. Fungovala dobře i při vyšších teplotách než je obvyklé. Je možné, že se jim podařilo nalézt obecný princip, jak učinit proteiny stabilnější, což by mohlo mít velký význam pro chemický, zejména kvasný, průmysl.

Analýzou obsahu stoky pod jedním blokem v římském Herkulaneu, kterou provedli archeologové z British School at Rome, se podařilo určit složení potravy jeho obyvatel. Herkulaneum bylo zasypáno popelem při výbuchu Vesuvu roku 79 n.l. spolu se známějšími Pompejemi a městečkem Stabie. Příslušníci nižší a střední třídy, kteří tam bydleli, jedli typickou středomořskou stravu: ryby, zeleninu a ovoce, zejména fíky a olivy, i vajíčka a ořechy. Jako zdroj bílkovin jim sloužili i mořští ježci. Část stoky o délce 86 m se podařilo odhalit náhodou pod obytným blokem, kde bydlelo asi 150 lidí. Zkoumali ho archeologové účastnící se Projektu pro zachování Herkulanea vedeného prof. Andrew Wallace-Hadrillem a stoku odhalili při zabezpečovacích pracích proti přívalovým dešťům.

6.12.2016: Ve výkalech může být uložena řada zajímavých informací. Jette Linaa z dánského Moesgaard Museum se svými kolegy - archeology analyzovala obsah osobního záchodu Jense Bicheroda, biskupa v Aalborgu v letech 1693 - 1708. Nález pochází sice z roku 1937, ale na jeho analýzu došlo až nyní. Přítomnost pohanky, místní speciality z ostrova Fyn, kde biskup vyrůstal, rovněž nepřímo dokládá jeho totožnost. Jinak měl zálibu v oříškách a bobulích, z nichž některé pocházely z Norska. Nález tohoto záchodu je o to cennější, že na rozdíl od jiných obdobných vykopávek lze přesně určit, kdo ho užíval. Kromě biskupa na něm trůnila už jen jeho žena.

Poslední potravou Ötziho, před 20 lety nalezené přírodní mumie muže z doby bronzové, bylo maso kozorožce alpského (Capra ibex). Zjistili to experti z Bolzanské evropské akademie pod vedením Franka Maixnera analýzou DNA obsahu jeho žaludku. Před tím bylo nutné nejprve žaludek pomocí tomografu nalézt, což u tak vyschlého organismu nebylo úplně jednoduché.

14.6.2013: Důkladné zkoumání mozkové tkáně Similaunského člověka (Ötziho) ukazuje, že před smrtí dostal pořádnou ránu do hlavy. Počítačem řízený endoskop odebral z jeho mozku dva nepatrné vzorky. Paralelně je studovali mikrobiologové Frank Maixner (Evropská akademie v Bolzanu, EURAC) a Andreas Tholey z německé Kielské Univerzity. Nezávisle na sobě zjistili, že kromě běžné mozkové tkáně obsahují i krevní sraženinu, což je nezvratným důkazem poškození mozku. Zda bylo způsobeno úderem do hlavy při pádu nebo potyčce se zjistit nedá.

31.10.2013: Devatenáct příbuzných similaunského člověka, zvaného Ötzi, se podařilo nalézt mezi 3.700 tyrolskými dobrovolníky. Analýzu jejich DNA provedli genetici z Medizinische Universität Innsbruck. Nemusí jít nezbytně o jeho přímé potomky, může jít i o potomky jeho blízkých příbuzných.

12.7.2017: Chemická analýza sekyrky Similaunského člověka, zvaného Ötzi, překvapila. Zastoupení izotopů olova v měděném ostří dokládá, že pochází z jižního Toskánska a nikoliv z alpské oblasti, jak archeologové předpokládali. Zdali tam vznikl materiál nebo celý výrobek je předmětem dalšího zkoumání. Kontakty mezi Evropany byly před 5.000 lety rozsáhlejší. Nedávné nálezy strusky a dalších pozůstatků po výrobě mědi v jižním Toskánsku z doby před 3.400 až 3.100 př.Kr potvrzují výsledky analýzy měděného ostří pravěkého nástroje.

30.5.2018: Přes z našeho pohledu přírodní život, který vedl Similaunský člověk, strádal několika civilizačními chorobami. Ve svých zhruba 45 letech ho trápila dna a žaludeční vředy, kazily se mu zuby a v kostech měl zánětlivé patogeny. Vyšetření pomocí počítačové tomografie ukázala, že trpěl aterosklerózou tepen ve spodní části lebky, krkavic (krční tepny) a tepen srdečních. Jejich postižení bylo takové rozsahu, že musel pociťovat bolesti a dýchací potíže.

Miniaturní kameru o úhlopříčce 500 a tloušťce 20 mikrometrů sestrojil Patrick Gill s kolegy z Cornell University. Neobsahuje žádné čočky ani pohyblivé části. Tvoří ji čtyři sta integrovaných fotodiod, které vytvářejí pole 20 x 20. Rozlišení obrazu není příliš velké, ale pro některé lékařské a vědecké účely postačí. Správného zobrazení se dosáhli tím, že každá fotodioda zachytí pouze světlo, které na ní dopadá kolmo. To zajišťuje předřazený systém kovových mřížek, jež odrazí paprsky přilétající z jiných směrů. Zachycený signál se dále zpracovává speciálním softwarem za využití Fourierovy transformace. Obr. Alyosha Molnar Lab/Cornell University.

Přes jeho vynikající fyzikálně-chemické vlastnosti je využitelnost grafenu v energetických aplikacích jako akumulátory a superkapacitory omezená. Lze ho připravit pouze jednu monoatomickou vrstvu. Množství uložené energie je úměrné i rozměrům použitého materiálu. Položíme-li grafenových vrstev více na sebe, spojí se a vznikne obyčejný grafit. Tento problém se podařilo vyřešit týmu Dr. Dana Liho z australské Monash University. Připravili vodný grafenový gel, kdy jsou jeho jednotlivé vrstvy od sebe odděleny vodou.

akademon.cz 17.7.2011: Podstatně vylepšit vlastnosti akumulátoru lithium-síra pomocí grafenu se podařilo týmu elektrochemiků pod vedením Yi Cuiho a Hongjie Daiho ze Stanford University. Síra při elektrodovém ději může poskytnout mnoho energie, má však nízkou vodivost, při vybíjení zvětšuje svůj objem a vznikající polysulfidy se rozpouštějí v elektrolytu. Všechny tyto nevýhody můžeme odstranit tím, že jednotlivé malé kapičky síry nejprve pokryjeme vrstvou polyethyelglykolu, přes kterou neprojdou polysulfidy. Pak je ještě obalíme grafenem pokrytým klastry uhlíku pro zvýšení vodivosti a kompenzaci změn objemu.

Letošní Annual Meeting of ESHRE 2011 (European Society of Human Reproduction and Embryology), konané ve dnech 3. - 6. července ve Stockholmu, bylo podle mého názoru vyjímečně přínosné pro teorii i praxi. Zaujaly mě zejména přednášky z reprodukční genetiky, které přinesly nové poznatky o mechanismech vzniku lidských aneuploidií v embryích (T. Hassold, Aneuploidy in humans: what we know and what we wish we knew), o přítomnosti segmentálních nerovnováh (D. Wells, Segmental chromosome imbalance in human oocytes and preimplantation embryos: incidence, origin and clinical relevance). Ocenil jsem ovšem zejména pokrok v preimplantační genetické diagnostice pomocí aCGH (array Comparative Genomic Hybridization - mikročipy). Ta už se stala standardem nejen v diagnostice aneuploidií (nesprávný počet chromosomů) a delecí (chybění části chromosomů), ale i nebalancovaných translokací (přestavby chromosomů, kde část genetického materiálu chybí nebo přebývá; P. Colls, PGD for translocations using array comparative genome hybridization), což potvrdilo i naše vlastní zkušenosti v této oblasti. Velkým trendem je také časosběrné snímkování vývoje časných lidských embryí pěstovaných pro páry s poruchou plodnosti, které umožňuje zachytit odchylky od normálního vývoje embryí, například nepravidelné dělení, které vede ke vzniku neživotaschopného embrya. Zdá se, že získáváme další metodu pro výběr toho "pravého" embrya, jehož přenosem docílíme s velkou pravděpodobností otěhotnění na první pokus. Na obrázku je zdola nahoru zachycen vývoj embrya od jednobuněčného stadia, přes vznik prvojader, až do stadia 8-buněčného. Na pravém okraji každého snímku je časový údaj.

Brazilská vládní agentura IBAMA schválila stavbu přehrady Belo Monte s kapacitou 11,2 gigawattů na řece Xingu, což je přítok Amazonky ve státě Pará několik set kilometrů od jejího ústí do Atlantského oceánu. Půjde o třetí největší přehradu s hydroelektrickým využitím na světě.

Prof. Dr. Arnošt Kotyk, Fyziologický ústav AV ČR 2.10.2012: Amazonská přehrada opět pozdržena.Federální soud v Brazílii zastavil 13. srpna práci na obrovské přehradě Belo Monte s tím, že je třeba konzultovat další postup s domorodými kmeny. Hydroelektrický projekt s kapacitou 11 gigawattů by byl třetím největším svého druhu na světě. Je zároveň jednou řady přehrad plánovaných na řece Xingu, která se vlévá do Amazonky ve státě Pará, Soudní krok je pouze jedním z řady, které celou stavbu několikrát zastavily a opět obnovily.

Vědci z British Antarctic Survey odhalili dvanáct dosud neznámých podmořských sopek poblíž Jižních Sandwichových ostrovů v chladných vodách jižního Atlantiku. Některé z nich převyšují mořské dno až o 3.000 m. Objevili rovněž kráter o průměru 5 km, který zbyl po zhroucení sopky.

akademon.cz 3.12.2011: Vulkanologové ze Španělského oceánografického ústavu pod vedením Juana Acosty zaznamenali, že u ostrova El Hierro z Kanárských ostrovů začala růst nová podmořská sopka. Ze dna v hloubce 300 m zatím vyrůstá 100 m vysoký kužel. Vzhledem k tomu, že celá oblast byla v roce 1998 podrobně zmapována, lze růst nového vulkánu sledovat velmi přesně. Podle původních obyvatel ostrova nese jméno Bimbache.

Nádory vystavené hladovění přežívají tím, že mění své metabolické aktivity, při čemž se posílí tvorba enzymu, který normálně funguje v mozku. Pracovníci univerzity v kanadském Torontu zjistili vyšší expresi genu CPT1C v lidských plicních nádorech, která vedla k posílení metabolismu mastných kyselin a zvýšila rezistenci k lékům. Potlačení exprese CPT1C činí rakovinné buňky zranitelnějšími látkami jako rapamycin, nízkým přísunem živin a nízkou hladinou kyslíku. CPT1C zřejmě zprostředkovává přežití rakovinných buněk a mohl by se stát důležitým terapeutickým činidlem.

Deset let po prvním jejich pozorování byly nyní oficiálně vepsány do periodické tabulky prvků prvky 114 a 116. Prvky byly vytvořeny ve spolupráci laboratoří v Dubně v Rusku a v Livermore v Kalifornii, ale zatím jim nebylo přiděleno jméno. (Poslední pojmenovaný prvek kopernicium s atomovým číslem 113 byl pojmenován teprve předloni.)

Po krátkém zachycení antivodíkových atomů, skládajících se z antiprotonu, kolem něhož obíhá pozitron, v minulém roce se podařilo pracovníkům v CERNu udržet skupinu antivodíkových atomů po dobu 1000 sekund. To nyní dovolí podrobnější studium energetických hladin antivodíku a srovnání vlastností antihmoty s běžnou hmotou.

Sodné kanálky jsou bílkovinné struktury v membránách nervových buněk, které hrají důležitou roli při přenosu nervového vzruchu. Jejich otevření umožní průtok kladných sodných iontů do nitra buňky, čímž se výrazně změní elektrické napětí přes membránu a vznikne napěťový puls, který přenáší nervový vzruch. Dosud se předpokládalo, že kanály se vyvinuly zhruba před 600 miliony let, kdy se objevil první tvor s nervovou soustavou. Podobal se dnešním medúzám. Výzkumy prof. Harolda Zakona, prof. Davida Hillise a Benjamina Liebeskinda z University of Texas v Austinu ukázaly, že geny, které kódují strukturu jeho bílkovin, najdeme již v trubénce Monosiga brevicollis. Jakou roli hrály tyto bílkoviny v jednobuněčném tvoru bez nervové soustavy, který nanejvýš vytváří kolonie, nevíme. Není vyloučeno, že zcela odlišnou než dnes v našich nervových buňkách.

Upravený kmen bakterie Escherichia coli dokáže přeměnit cukry, jako je glukosa, na obchodně významné sloučeniny. Pracovníci firmy Genomatica v San Diegu použili počítačových modelů k sestrojení biochemické dráhy vedoucí od běžných metabolitů E. coli k 1,4-butandiolu používanému k výrobě různých plastů. Je možné, že se najde levný způsob výroby 1,4-butandiolu z obnovitelných zdrojů.

Pracovníci pařížské observatoře zjistili, že dusíkatá atmosféra planetky Pluto obsahuje nejen methan v koncentraci 0,6 %, ale i oxid uhelnatý CO v koncentraci 0,05 %. Předpokládá se, že tu jde o tenkou vrstvu v atmosféře Pluta spíše než příměs celkové atmosféry.

Společnost Tesco, otevřela v Jižní Koreji virtuální supermarkety ve stanicích podzemní dráhy. Na stěnách najdeme obrázky zboží, které stačí vyfotografovat mobilem a svou objednávku odeslat. Večer bude doručeno do vašeho domova.

Ve včelích úlech se kromě málo uznávaných trubců vyskytují samičí dělnice a královna. Její vznik však není dán genetickou výbavou, nýbrž potravou. Obsahuje totiž royalaktin, což je protein o hmotnosti 57 kilodaltonů a ten způsobuje, že včelí larvy se vyvinou v královny. Podobný vliv má royalaktin i na octomilky. Aktivuje totiž kinázu p70 S6, která je zapojena do vzrůstu velikosti, aktivity mitogenní proteinkinázy a titru juvenilního hormonu, důležitého pro vývoj vaječníků. Ukazuje se tedy, že specifický faktor v královnině potravě pohání její vývoj signální drahou zprostředkovanou receptorem epidermánlního růstového faktoru. O rozdílech v methylaci DNA mezi včelí královnou a dělnicí více akademon.cz 16.12.2010.

Legenda k obrázku: Včela medonosná (Apis mellifica): 1 – trubec, 2 – královna, 3 – dělnice. V levé části jsou znázorněny jejich nohy ve větším zvětšení: a – košíček, b – kartáček pro sběr pylu.

Technologie leptání, kterou vyvinuli pracovníci Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS v německém Duisburgu pod vedením Dr. Marco Russe, by mohla přispět k většímu rozšíření infračervených kamer, které se dosavadními postupy vyrábějí obtížně. Při výrobě různých senzorů integrovaných přímo do elektronických čipů, se zpravidla neobejdeme bez leptání ve vodném roztoku. Velkým problém v tak malém měřítku představují kapilární síly. Leptáním pomocí reaktivních plynů lze dosáhnout levněji téhož výsledku. Fluorovodík HF rozpouští hlavně oxid křemičitý, zatímco s křemíkem nereaguje. U fluoridu xenonatého XeF₂ je to právě naopak.

Mořské ježovky reagují na světlo, i když nemají žádnou oku podobnou strukturu. Pracovníci neapolské zoologické stanice nyní zjistili, že ježovky druhu Strongylocentrotus purpuratus obahují fotoreceptorové buňky nacházející se u mnoha dalších živočichů včetně obratlovců. Fotoreceptorové buňky jsou umístěny v trubičkových „končetinách“ současně s dvěma základními fotoreceptorovými geny. Jsou propojeny s nervovým systémem ježovky, a tak celý živočich může fungovat jako velké složené oko.

akdemon.cz 4.7.2011: Ježovky, lidově nazývání mořští ježci, jsou velmi zajímaví živočichové a na povrchu mají různé smyslové buňky. Dožívají se vysokého věku až 200 let (akademon.cz 24.11.2003). Nenesou na svém krunýři pouze přísavné nožky sloužící k pohybu a ostny, které sedí kloubovitě na deskách z uhličitanu vápenatého a mohou se pomocí svalů pohybovat na všechny strany. Dle Brehmova života zvířat, vydaného Nakladatelstvím J.Otto, spol. s r.o., Praha 1929, díl I – Bezobratlí, str. 104 – 105. Dále uvádí: V lese ostnů sedí pedicellarie, trojzubá to klepítka, jež sedí na stoncích vyztužených uhličitanem vápenatým a jsou potažena výstelkou se smyslovými buňkami. Jejich tři čelisti pohybují se proti sobě pomocí svalstva. Částečně jsou ve spojení s jedovými žlázami a slouží pak k obraně jako jedovaté klíšťky (b). Většina jich však (a) je zaměstnána uchvacováním malých zvířat potravních, která předávají nožkám, aby je tyty přivedly k ústům. Jiná klepítka (c) obstarávají ničení malých cizopasníků kožních. Konečně klepítka čistící (d), která jsou opatřena listovitými čelistmi bez zoubků, mají za úkol pečovati o čistotu. Chápají se výkalu, který následkem horní polohy řitě zůstane ležeti na zvířeti, a všech cizích tělísek, spadnuvších na ježovku, svými dvěma čelistmi a rozmělňují je v jemnou měl.

Týmu Sanjaye A. Desaie z National Institutes of Health se podařilo odhalit gen, které umožňují prvoku Plasmodium falciparum, původci malárie, přežít uvnitř červené krvinky. Parazit se živí primárně bílkovinou hemoglobinem z vnitřku krvinky. Další živiny získává prostřednictvím pórů, které vytváří v buněčné membráně krvinky. Mechanismus jejich vzniku se podařilo odhalit až nyní. V genomu původce malárie byl nalezen gen, který kóduje strukturu proteinu, jež vytváří zmíněné póry. Je otázkou, zdali nové objevy bude možné využít pro přípravu nových léčiv proti malárii. Buňky prvoků jsou mnohem podobnější našim buňkám než bakterie, takže jakési analogie antibiotik proti prvokům nepřichází v úvahu, protože by zároveň silně poškozovaly naše vlastní tělní buňky. Látka, která by prvokům zablokovala výše popsaný životně důležitý proces, by mohla být jedovatá i pro nás. Důležitost boje proti malárii dokládá i fakt, že v afrických zemích byly v uplynulých letech ukradeny antimalarické preparáty z mezinárodní pomoci za miliony dolarů. Nikdo jistě nebude soustavně krást něco, co nelze na černém trhu dobře zpeněžit.

Prof. Dr. Arnošt Kotyk, AV ČR 18.5.2012: Malárie stále patří mezi tři nejvážnější choroby světa, spolu s tuberkulózou a HIV. Každou minutu umírá na světě jedno dítě na malárii. V současnost umírá na malárii 1,24 milionů lidí, z toho 90 % v Africe (tam zejména v Pobřeží Slonoviny, Beninu a Ugandě), 6 % v jihovýchodní Asii (tam zejména v Indii a Myanmaru), 2 % ve východním Středomoří, 1 % v Americe a 1 % v západním Tichomoří.

Letadlo Boeing 747-8 uskutečnilo v květnu první komerční transatlantický let, při kterém všechny jeho motory General Electric GEnx-2B poháněla směs 85% kerosinu a 15% biopaliva. Důležité je, že rostlinný olej pro jeho výrobu byl získán ze lničky seté (viz akademon.cz 20.10.2008), která se dá pěstovat na půdách nevhodných pro potravinářské plodiny. KLM v září začne přidávat do paliva na trase Amsterdam – Paříž biopalivo získané z použitého kuchyňského oleje. Dodávat ho bude společnost Dynamic Fuels z Geismaru v Louisianě. K využití biopaliv v brzké době přistoupí i Lufthansa.