Mohlo by se zdát, že o světě kolem nás víme první poslední. Pokud na něj však nahlédneme skrze elektronový mikroskop, zjistíme, že lidskému oku skrytý mikrokosmos je plný neuvěřitelných výjevů a zatím neprobádaných tajemství. Široké veřejnosti se tyto pohledy pravidelně otevírají díky akci Dny elektronové mikroskopie, se kterou se bude letos možné vydat mezi padouchy mikrosvěta.

Obor elektronové mikroskopie dává možnost nahlédnout do světa, kde vládnou viry a bakterie, světélkují nanokrystaly a kde je ukryta i naděje na lepší zítřky. K jeho objevování jsou využívány daleko propracovanější přístroje než klasické světelné mikroskopy známé z hodin biologie. Elektronové mikroskopy místo světla využívají svazky elektronů a skleněné čočky nahrazují těmi elektromagnetickými. Díky tomu má takový mikroskop daleko vyšší rozlišovací schopnosti a lze s ním pozorovat svět až na úrovni atomů. To pomáhá vědcům z oborů, jako je medicína, výzkum materiálů, chemie, ale i archeologie.

Za světovou velmoc v oboru elektronové mikroskopie platí Brno. Pochází odsud zhruba třetina světové produkce elektronových mikroskopů a celý region je živým inovačním ekosystémem, ve kterém probíhá kromě vývoje této technologie i řada výzkumů založených na jejím využití. I díky tomu Brno přitahuje talenty z celého světa.

„Stačí se podívat na CEITEC (Central European Institute of Technology, pozn. red.), ústavy Akademie věd a další vědecké instituce i univerzity. Potkáte v nich spoustu mladých lidí z celého světa. Ale mohlo by být výrazně lépe. Proto v brněnské mikroskopické komunitě spojujeme své síly, abychom ukázali jedinečnost našeho regionu jak vědcům ve světě, tak lidem v regionu,“ vysvětluje Radka Martínková ze společnosti Delong Instruments.

Jednou z iniciativ, která chce obor elektronové mikroskopie blíže představit veřejnosti, je akce nazvaná Dny elektronové mikroskopie. Aktuálně chystaný sedmý ročník se zaměřuje na téma padouchů mikrosvěta a přiblíží nejrůznější mikroskopická monstra, která žijí všude kolem nás, na nás, a dokonce i v nás. Jedná se o roztoče, viry, bakterie a další tvory, kteří dovedou potrápit člověka, zvířata i rostliny. Návštěvníci budou mít jedinečnou příležitost během několika dní navštívit jinak nepřístupné laboratoře, prohlédnout si veškeré krásy mikrosvěta a lépe tak pochopit fungování celého oboru.

Brněnský unikát

Na akci bude přítomna i společnost Delong Instruments, která je spolu s Thermo Fisher Scientific a Tescanem jedním ze tří nejsilnějších brněnských hráčů v oboru. Jejich tržby dohromady tvoří 32 miliard korun.

Delong Instruments navazuje na odkaz českého vědce Armina Delonga, který je jedním ze zakladatelů elektronové mikroskopie v Brně. Po druhé světové válce stál u zrodu prvních elektronových mikroskopů u nás, jeho práce vedla k založení dnešního Ústavu přístrojové techniky AV ČR a po revoluci vznikl podnik nesoucí jeho jméno.

Ten se dnes zabývá výrobou kompaktních elektronových mikroskopů TEM (transmisní elektronový mikroskop), přičemž v nabídce má i vůbec nejmenší zařízení tohoto druhu na světě. Standardní elektronové mikroskopy totiž bývají velké přístroje ve speciálně konstruovaných místnostech, někdy i budovách.

Oproti tomu přístroj Delongu váží „jen“ 70 kilogramů a vejde se i na stůl. Díky tomu si takový mikroskop mohou vědci pořizovat přímo do svých laboratoří, což napomáhá urychlit jejich bádání. „Někdy s nadsázkou říkáme, že vyrábíme malé mikroskopy pro malé země, univerzity, laboratoře a týmy. Tím, že jsou cenově dostupnější a robustní, jsou vhodné i pro začínající uživatele nebo k výuce studentů,“ upřesňuje cílovou skupinu takových mikroskopů Martínková s tím, že je najdete v laboratořích nemocnic, výzkumných ústavech, univerzitách i firmách.

Jsou však vědecké oblasti, kde se výzkum bez opravdu velkých elektronových mikroskopů neobejde. Takovým je i přístroj vyvinutý vědci z Ústavu přístrojové techniky, kteří mu pro jeho rozměry přezdívají mamut. Jeho služeb využívá i Eliška Materna Mikmeková, která s ním sleduje chování malých krystalů oxidu titaničitého, které umí zachytit náboj a blikat. Výzkum Mikmekové se zabývá možností využití tohoto chování při výrobě metanu a dalších paliv. „Nanokrystaly mají v oblasti přeměny skleníkových plynů na syntetická paliva velký potenciál,“ dodává vědkyně.

Paraziti a prvoci

Oborů, kde elektronová mikroskopie nachází uplatnění, je nepřeberné množství. Ve velkém se využívá ve farmacii při vývoji léků, v lékařském výzkumu, vývoji elektroniky, materiálovém inženýrství, ale i kriminalistice, archeologii, potravinářství či ochraně životního prostředí. Výzkumná skupina environmentální elektronové mikroskopie Ústavu přístrojové techniky AV ČR tak například vyvinula elektronový mikroskop, který vytváří takové podmínky, za nichž lze sledovat i živé objekty.

Díky tomu mohou lépe porozumět chování i těch nejmenších vzorků, mezi kterými u biologů, polymerních chemiků a dalších vědců jsou i mikroskopičtí škůdci, na něž se zaměřuje letošní ročník brněnské přehlídky. „Takzvaní padouchové jsou naším denním chlebem. Momentálně zkoumáme různé druhy parazitů a prvoků, například i ty, kteří přenášejí spavou nemoc. V mikroskopu jsme však měli i housenky, bakterie, ploštice, mravence a řadu dalších malých padouchů i pomocníčků,“ dodává vedoucí této výzkumné skupiny Vilém Neděla.

Elektronová mikroskopie tedy může svým způsobem zasahovat do téměř všech oblastí našeho života, ať už s nimi vědci pozorují padouchy, či hrdiny mikrosvěta. Podle Mikmekové se ty největší objevy v oblasti biologie, medicíny či nanotechnologií uskutečnily právě díky této technologii a očekává, že v těchto oborech bude elektronová mikroskopie pomáhat k dalším objevům, které pomohou k lepšímu pochopení světa kolem nás a jeho zlepšování.

Lépe pochopit celý obor bude na Dnech elektronové mikroskopie možné v termínu od 18. do 24. 3. v laboratořích elektronové mikroskopie, firmách, v rámci aktivit Hvězdárny a planetária Brno, která akci zaštiťuje, nebo v ulicích města. Program zve návštěvníky každého věku, školy, odbornou i širokou veřejnost.