Vědci zdokonalili optické pasti, jsou jako z filmu Krotitelé duchů

Mezinárodnímu vědeckému týmu s českou účastí se podařilo zdokonalit optické pasti, které umožňují manipulaci s mikroskopickými objekty a také studium struktur hluboko uvnitř živých tkání. Výzkumníci objev s nadsázkou připodobňují k „protonovému batohu“ filmových Krotitelů duchů.

„Standardní vláknové optické pasti lze k manipulacím použít pouze v umělých podmínkách na skle mikroskopu. Naše práce je první demonstrace trojrozměrného zachycení a manipulace mikročástic pomocí předem navržených světelných polí, která vycházejí z optických vláken. Díky tomu se nám v budoucnu otevřou vzrušující možnosti, jak manipulovat a zasahovat uvnitř živé hmoty,“ popsal vědec Tomáš Čižmár. Vědci doufají že nové objevy umožní například pozorovat některé důležité buněčné procesy v přirozeném prostředí.

Jak vypadá optická past

Optickou past tvoří laserový svazek soustředěný do miniaturní stopy o průměru vlnové délky světla. Jeho prostřednictvím lze zachytit a uvést do pohybu třeba buňku, bakterii nebo část DNA.

Optické pasti nejsou žádnou novinkou, tým s podporou brněnského ústavu ovšem novátorsky využil metodu holografického tvarování světla k vytvoření trojrozměrné pasti za jediným optickým vláknem o tloušťce menší než lidský vlas.

Dosud užívané metody vyžadují objemnou optiku umístěnou v blízkosti manipulovaných mikroskopických objektů. Oproti tomu nová metoda s použitím tenkého optického vlákna umožňuje přístup do skrytých dutin. Dovolí tak pozorování, manipulaci i zásahy hluboko v tkáních živých organismů bez hrozby vážného poškození citlivých struktur.

Složitý výzkum vyžaduje mezinárodní spolupráci

Aby bylo možné optické pasti vytvářet tímto způsobem, vyvinuli vědci novou třídu optických vláken. Poskytuje dosud nedosažitelnou úroveň fokusování světla. Je to nezbytné pro stabilní zachycení mikročástic světlem. Průlomový přístup navíc dovoluje současně vytvořit několik pastí, které pak přemísťují zachycené objekty s nanometrovou přesností i uvnitř jinak neprůhledného prostředí.

Studii zahájili na univerzitě v Dundee ve Skotsku za podpory německého Planckova institutu, kde také vyvinuli nová optická vlákna. Dále se na studii podílel Leibnizův institut pro fotonické technologie v Jeně a brněnský Ústav přístrojové techniky. Mezinárodní tým vedl český rodák Čižmár, který po deseti letech působení ve Skotsku zahájil letos nový výzkumný projekt na vývoj holografické endoskopie právě v brněnském ústavu.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Za padesát let zmizely tři čtvrtiny volně žijících obratlovců

Populace volně žijících obratlovců klesly v letech 1970 až 2022 v průměru o 73 procent. Největšími hrozbami pro tyto živočichy jsou ztráta a degradace stanovišť, nadměrné využívání přírodních zdrojů, klimatická změna, znečištění, invazní druhy nebo nemoci. Nejhůře jsou na tom sladkovodní populace živočichů, které poklesly průměrně o 85 procent. Vyplývá to ze Zprávy o stavu planety 2026 (Living Planet Report).
9. 10. 2026‌‌

Emise skleníkových plynů za poslední dekádu měly dopad na sílu veder v Evropě, ukazuje studie

Když Evropu zasáhne mimořádná vlna veder, dokážou klimatologové poměrně dobře stanovit, jakou roli v ní sehrála člověkem způsobená změna klimatu. Nedávno publikovaná studie si ale klade mnohem složitější otázku – dá se v konkrétní vlně veder rozeznat vliv části skleníkových plynů, konkrétně těch, které lidstvo vypustilo teprve během posledních deseti let?
9. 10. 2026‌‌

AI vyřešila stovky matematických problémů, tvrdí OpenAI. Vědci protestují

Společnost OpenAI zaměřená na výzkum a vývoj umělé inteligence (AI) zveřejnila rozsáhlou sbírku matematických výpočtů, které vytvořil její nový interní model. Podle deníku The New York Times (NYT) výsledky na jednu stranu odhalují, čeho jsou nejpokročilejší modely AI schopny, ale vyvolávají i otázku, do jaké míry se výsledky opírají o práci skutečných matematiků. Překotný vývoj AI také vyvolává obavy, že firmy technologii vyvíjejí rychleji, než se změně dokáže přizpůsobit akademické prostředí.
8. 10. 2026‌‌

Rakovina dutiny ústní zabije ročně stovky Čechů. Člověk ji může odhalit sám, radí stomatolog

Stovky lidí ročně zbytečně zemřou na rakovinu dutiny ústní, hlavně proto, že se s touto diagnózou dostanou k lékaři pozdě. Ve skutečnosti mohou ale hodně udělat sami, tento nádor se dá totiž odhalit i pomocí samovyšetření. Včasný záchyt je pro toto zhoubné onemocnění klíčový, říká v rozhovoru pro ČT24 přednosta Stomatologické kliniky FN Plzeň Lukáš Hauer.
8. 10. 2026‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.