Sdílet
27. února 2023
Od 20. do 26. března se budou v Brně již po šesté konat Dny elektronové mikroskopie (DEM). Elektronová mikroskopie je moderní a velmi výkonná zobrazovací technologie, která vědcům umožňuje nahlížet do nanosvěta. Používá se v celé řadě oborů, mimo jiné v materiálové vědě, biologii, chemii a nanotechnologiích. Elektronová mikroskopie je základním nástrojem pro vědce a výzkumníky, kteří potřebují studovat strukturu a vlastnosti vzorků na atomární a molekulární úrovni. Brno je jedním ze tří světových center elektronové mikroskopie, a více než třetina všech elektronových mikroskopů světa pochází právě z Brna. V Brně vyrobené elektronové mikroskopy používá kromě tuzemských výzkumných center například NASA nebo Harvardská univerzita. Nahlédnout do nanosvěta pomocí elektronových mikroskopů je dechberoucí zážitek nejen pro vědce!
Dny elektronové mikroskopie každoročně přilákají spoustu zvídavých zájemců vědy a techniky, studenty a studentky nebo rodiny s dětmi, které hledají nevšední edukativní zážitek. Návštěvníci budou mít unikátní možnost dostat se do jinak nepřístupných špičkově vybavených laboratoří a seznámit se se zajímavostmi mikrosvěta nebo zjistit jaké to je v tomto oboru pracovat.
Pokud se rozhodnete Dny elektronové mikroskopie oslavit s námi na CEITECu Masarykovy univerzity v bohunickém kampusu, nemine vás osobní seznámení s jedním z našich nejunikátnějších přístrojů – Kryoelektronovým mikroskopem s názvem Titan Krios. Kryoelektronová mikroskopie (zkráceně kryoEM) je moderní sofistikovaná technologie používaná k určení trojrozměrných struktur biologických molekul, jako jsou proteiny a viry. Tato technologie je schopna dosáhnout nebývalého rozlišení až na úroveň jednotlivých atomů. Je užitečná zejména při studiu velkých a složitých molekulárních sestav, které je obtížné zachytit jinými technologiemi a dokáže odhalit i dynamické strukturní změny.
Technologie KryoEM způsobila doslova revoluci v oboru strukturní biologie a umožnila vědcům získat nové poznatky o fungování buněk a o předtím neznámých mechanismech mnoha chorob. A právě mikroskop Titan Krios sehrál významnou roli v rozvoji této technologie. Vzorky se do tohoto mikroskopu vkládají zmražené, aby se zachovala jejich přirozená struktura. Pořizovaní cena mikroskopu Titan Krios se pohybuje v řádech několika milionů EUR a jeho údržba je také velmi nákladná. Zkušení technici dokáží pomocí mikroskopu Titan Krios určovat neznámé struktury jednotlivých proteinů nebo virů. Vědci a vědkyně z CEITEC MU dokázali pomocí kryoEM vyřešit strukturu několika doposud neznámých virů a jejich unikátní expertíza je v mezinárodní virologické komunitě velmi uznávaná.
Kromě virů zkoumají vědci na CEITECu také bakteriofágy. Bakteriofágy jsou speciální druhy virů, které jsou přirozenými predátory bakterií. Bakteriofágy jsou již dlouho považovány za potenciální terapeutický prostředek, který by mohl být použit proti bakteriím rezistentním na antibiotika. Bakteriofágy napadají bakterie, podobně jako viry chřipky útočí na lidské buňky. Zachytí se na povrchu konkrétního organismu, vloží do něj svou genetickou informaci a z bakterie se stane továrna na nové fágy. Bakteriální infekci tak vlastně zlikviduje infekce virová, aniž by to uškodilo člověku.
Znalost struktury virů je důležitá pro pochopení mechanismů infekce. Viry jsou zodpovědné za mnoho infekčních onemocnění a jejich struktura může poskytnout informace o tom, jak vstupují do buněk a infikují je, jak se replikují a jak se vyhýbají imunitnímu systému hostitele. Tyto informace lze využít k vývoji nových antivirových léků a vakcín, které jsou specificky zaměřeny na konkrétní virus a jeho unikátní strukturu. Například struktura spike proteinu na povrchu viru SARS-CoV-2 pomohla vědcům vyvinout vakcíny, které vyvolávají imunitní odpověď proti tomuto proteinu.
Kryoelektronové mikroskopy se používají také ke studiu evoluce virů. Viry mohou rychle mutovat, což vede ke vzniku nových kmenů a potenciálně nových pandemií. Pochopení struktury různých kmenů může vědcům pomoci sledovat jejich vývoj a identifikovat nové cíle pro vývoj léků a vakcín. Studium struktur virů poskytuje základní poznatky o fungování buněk a molekulárních mechanismech. Mnoho speciálních technik vyvinutých pro studium virů má širší využití ve strukturní biologii a biotechnologii.
Centrální laboratoř Kryoelektronové mikroskopie a tomografie se v sobotu 25.3. od 12.00 do 16.00 hodin zcela výjimečně otevře na jedno celé odpoledne veřejnosti a návštěvníci si boudou moci na vlastní oči prohlédnout unikátní mikroskop Titan Krios, ale také 3D modely virů, které vědci a vědkyně z CEITECu vyřešili pomocí této unikátní technologie. Prohlídky se konají každou celou hodinu a začínají ve 12.00, 13.00, 14.00 a 15.00 hodin. Maximální kapacita jedné prohlídky je 20 osob.
Návštěva laboratoří Kryoelektronové mikroskopie je možná jen pro registrované návštěvníky. Dostavte se prosím na CEITEC MU (Vchod z ulice Studentská) 15 minut před rezervovanou přednáškou.