Týmu docenta Zdeňka Huráka z katedry řídicí techniky FEL ČVUT (více ZDE) se v rámci základního výzkumu podařilo zvládnout techniku, jak s pomocí elektrického pole ovládat více mikroskopických objektů současně a nezávisle. Vytvořili tak unikátní bezkontaktní mikropinzetu, která může v budoucnu pomoci lékařům s krevními testy.

Češi vyvíjejí „laboratoř na čipu“

Na úkolu vyvinout lepší diagnostické přístroje pracuje mezioborová skupina techniků z ČVUT, analytických chemiků z Ústavu analytické chemie AV ČR a biochemiků Masarykovy univerzity ve výzkumném programu Centra pro vyspělé bioanalytické technologie (Biocentex - více ZDE), který podpořila Grantová agentura ČR. Laboratoř na čipu (Lab on a chip) je způsob, jak pracovat s minimálními objemy chemických nebo biologických vzorků. Pokud by touto technologii disponovaly například diagnostické přístroje určené pro krevní testy, stačil by miniaturní vzorek krve, v němž by přístroj uměl třídit a vyšetřovat jednotlivé krevní buňky. Ohromnou perspektivu má tento přístup například při diagnóze počátečních stádií rakoviny. Technologie pokročilé manipulace s tak malými objekty, jako jsou buňky, je ale zatím v plenkách, nehledě na dosud ne plně probádanou chemii buněčných proteinů.

Bezdotyková pinzeta roztřídí buňky

Tým z katedry řídicí techniky přispěl do projektu Biocentex technologiemi pro bezdotykovou mikromanipulaci. Základem je miniaturní pole složené z elektrod, na němž lze s pomocí dielektroforézy aktivně modulovat silové pole. Ve vzorku, který je umístěn na sklíčku nad elektrodami, lze následně aktivně pohybovat s více mikroskopickými objekty zároveň a nezávisle tak, jak je potřeba. Systém má navíc okamžitou zpětnou vazbu. Jinými slovy, pohneme-li jednou mikročásticí na monitoru počítače, pohne se i částice v testovaném vzorku. Toto kompaktní řešení, které využívá algoritmy z kybernetiky a robotiky, je ve světovém měřítku unikátní. „Dalším krokem bude nyní eliminace mikroskopu,“ uvádí docent Hurák. „Elektrody na podkladovém sklíčku mohou být průhledné a sklíčko se vzorkem může ležet přímo na čipu kamery. Dostaneme se tak ke skutečné laboratoři na čipu, navíc k jednoduchému jednorázovému řešení vhodnému například pro individuální krevní testy.“

Krevní testy budou přesnější

Výzkumný program Biocentex je zatím v úrovni základního výzkumu, ale jeho motivace je zřejmá a praktické aplikace se očekávají ve výhledu několika let. „Pokročilé diagnostické přístroje v budoucnu roztřídí miniaturní vzorek krve na jednotlivé buňky a přesně vyhodnotí všechny patologické procesy,“ uvádí vedoucí programu doktor František Foret z Ústavu analytické chemie AV ČR. „Výhoda je jednoznačná – mnohé nemoci bude moci šetrně léčit ještě dříve, než propuknou.“

Samostatná Fakulta elektrotechnická ČVUT vznikla v roce 1950. V dnešní době se skládá ze 17 kateder umístěných ve dvou budovách: v rámci hlavního kampusu ČVUT v Dejvicích a v naší historické budově na Karlově náměstí. Fakulta elektrotechnická poskytuje prvotřídní vzdělání v oblasti elektrotechniky a informatiky, elektroniky, telekomunikací, automatického řízení, kybernetiky a počítačového inženýrství. Fakulta se dlouhodobě řadí mezi prvních pět výzkumných institucí v České republice. Produkuje přibližně 30 % výzkumných výsledků celého ČVUT a má navázanou rozsáhlou vědeckou spolupráci se špičkovými světovými univerzitami i výzkumnými ústavy. Od roku 1950 Fakulta elektrotechnická vydala cca 30 000 diplomů, které byly vždy vysoce hodnoceny jako doklad prvotřídního vzdělání. Více informací najdete ZDE.

České vysoké učení technické v Praze patří k největším a nejstarším technickým vysokým školám v Evropě. V současné době má ČVUT osm fakult (stavební, strojní, elektrotechnická, jaderná a fyzikálně inženýrská, architektury, dopravní, biomedicínského inženýrství, informačních technologií). Studuje na něm přes 18 000 studentů. Pro akademický rok 2018/19 nabízí ČVUT svým studentům 94 studijních programů a v rámci nich 575 studijních oborů. ČVUT vychovává odborníky v oblasti techniky, vědce a manažery se znalostí cizích jazyků, kteří jsou dynamičtí, flexibilní a dokáží se rychle přizpůsobovat požadavkům trhu. V roce 2018 se ČVUT umístilo v hodnocení QS World University Rankings, které zahrnuje více než 4500 světových univerzit, v oblasti „Civil and Structural Engineering" na 101. – 150. místě, v oblasti „Mechanical, Aeronautical and Manuf. Engineering“ na 151. – 200. místě, v oblasti „Computer Science and Information Systems" na 201. – 250. místě, v oblasti „Electrical and Electronic Engineering“ na 201. – 250. místě. V oblasti „Mathematics“ na 251. – 300. místě a „Physics and Astronomy“ na 151. – 200., v oblasti „Natural Sciences“ na 220. místě, v oblasti „Architecture/Built Environment“ na 151. – 200. místě, v oblasti „Engineering and Technology“ na 220. místě. V celkovém hodnocení university je ČVUT na 491. – 500. příčce v meziročním srovnání a je tak stále nejlepší tuzemskou technickou univerzitou. Více informací najdete ZDE.