Unikátní nanotomografická stanice nepoškodí ani motýlí křídla

1.11.2014 Scienceworld

Po Japonsku Brno. Laboratoře CEITEC VUT si k vůbec první zahraniční instalaci svého unikátního rentgenového počítačového nanotomografu vybrala nadnárodní japonská společnost RIGAKU.
Díky dosavadním výsledkům v oblasti rentgenové počítačové nano a mikrotomografie se Japonští odborníci rozhodli s CEITECem VUT také dlouhodobě prohloubit vzájemnou spolupráci v oblasti výzkumu a vývoje.

Experti z Rigaku totiž již dlouho kooperují s mikrotomografickou laboratoří výzkumné skupiny Charakterizace materiálů a pokročilé povlaky z CEITEC VUT a na základě těchto dobrých zkušeností chtějí pokračovat i v budoucnosti. Skupina vědců z CEITEC VUT, vedená profesorem Jozefem Kaiserem, se svými dosavadními výsledky v oblasti tomografie řadí mezi špičku ve svém oboru a rozhodnutí světového lídra ve výrobě tomografických přístrojů to jen potvrzuje.

Při příležitosti instalace nanotomografické stanice ve středu 29. 10. proto podepsali rektor VUT v Brně, profesor Petr Štěpánek, ředitel CEITEC VUT, profesor Radimír Vrba a ředitel X-ray Research Laboratory Rigaku Corporation, dr. Kazuhiko Omote a jednatel společnosti Rigaku Innovative Technologies Europe s.r.o., doc. Ladislav Pína smlouvu o strategické spolupráci. „Již od roku 2012 máme k dispozici rentgenovou mikrotomografickou stanici, díky níž jsme získali strategické partnery a mohli jsme rozšířit spolupráci s důležitým partnerem CEITECu – italským synchrotronem Elettra v Terstu,“ přiblížil Radimír Vrba, ředitel CEITECu VUT. „Stanice se intenzivně využívá jak pro základní, tak pro aplikovaný výzkum v oblasti vývoje a využití počítačové tomografie a přináší další společné grantové projekty a projekty smluvního výzkumu,“ upřesnil Vrba a dodal: „Instalace nanotomografické stanice nám otevírá nové možnosti spolupráce a také finančně zajímavé projekty, které pro nás budou v době udržitelnosti CEITECu VUT velmi důležité.“

Nanotomografie využívá „prosvícení“ zkoumaného předmětu laděnými vysokoenergetickými rentgenovými paprsky a následného složitého matematického zpracování k tvorbě trojrozměrných tomografických obrazců. Instalovaný přístroj je oproti mikrotomografu schopen podstatně vyššího rozlišení (přibližně pětkrát lepší), voxelové rozlišení může dosáhnout limitně až 270 nanometrů. Rozlišení nanotomografické stanice je dostatečné např. na zkoumání buněk (obvyklá velikost buněk se pohybuje v rámci mikrometrů, například bakterie E. coli má na délku 2–3 mikrometry). Jednou z prvních plánovaných aplikací stanice je studium vstřebatelných porézních nosičů buněk a léčiv – tzv. implantátů osazených buňkami, které byly na bázi biopolymerního kompozitu vyvinuty v rámci CEITEC VUT k léčbě kostí či chrupavek metodou tkáňového inženýrství. Dále bude nanotomografická stanice vhodná zejména pro studium struktur lehčích materiálů, zejména všech typů plastů a jejich směsí. Použitelná je také pro studium kompozitů (vyztužených plastů – laminátů pro průmyslové, zemědělské ale i sportovní aplikace) a nanokompozitů. Nanotomografická stanice se však bude primárně využívat ke studiu biologických materiálů, a to jak biominerálů (zuby, kousky močových kamenů, úlomky kostí, implantáty), tak i měkkých tkání, jako jsou třeba motýlí křídla nebo mravenčí nohy.

Úzké kontakty s japonskými odborníky nejsou jedinými úspěchy skupiny profesora Kaisera na poli komerční spolupráce. Dalšímu týmu v rámci jeho skupiny se podařilo sestrojit a patentovat unikátní přístroj, pracovně nazvaný rLIBS, který slouží pro dálkovou prvkovou analýzu vzorků. „Velmi zjednodušeně se dá říct, že nyní není problém analyzovat například složení a tím i stav či případnou korozi mostu, aniž bychom museli přímo odebrat vzorek. Stačí umístit přístroj na zem, namířit ho na most a ten prostřednictvím laserového paprsku provede analýzu ´na dálku´,“ popsal princip přístroje Jozef Kaiser, který je současně i jedním z duchovních otců zařízení. „S takto získanými údaji se ani poté nemusíme přesouvat do laboratoře, protože přístroj dokáže přes napojení na tablet nebo notebook data okamžitě na místě zpracovat,“ dodal Kaiser. Na komercializaci této technologie nedávno založili vědci z CEITEC VUT start up firmu nazvanou AtomTrace s.r.o.

„Instalace přístroje je pro nás výraz ocenění práce našich vědců v CEITEC VUT, v tomto případě konkrétně týmu prof. Kaisera. Nejen tyto, ale i ostatní výsledky vědců z CEITEC VUT dokazují, že jsou připraveni na období udržitelnosti a že hledají zdroje financování i jinde než jen ve státním rozpočtu,“ uvedl rektor Vysokého učení technického Petr Štěpánek.