Unikátní model plic pomáhá při výzkumu chování vdechnutých vláken

Nahrávám video

Vědci z brněnské Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického (VUT) zkoumají, jak putují v plicích některá umělá vlákna, když je člověk vdechne. Využívají k tomu vlastní unikátní model plic.

Skelná vata je běžně používaná ve stavebnictví a vědci z Vysokého učení technického v Brně nyní zkoumají, jak hluboko proniká do plic. Nejdříve ji ale musejí rozdrtit. „Vlákna jsou po lisování všechna spojená a nedá se s nimi pracovat, takže musíme nejprve vzít speciální síta a vlákna promícháme se skleněnými kuličkami. Směs pak nasadíme do zásobníku,“ popsal přípravu vedoucí výzkumného projektu František Lízal. Odtud putují vlákna do umělé průdušnice. Výzkumníci pak pomocí rychlokamery pozorují, jak se v ní pohybují.

Cílem je zjistit, v jakém místě se vlákna v plicích usazují a jaké množství je pro dělníky nebezpečné. „Motivací našeho výzkumu je zjistit přesné chování vláken. Snažíme se zpřesnit předpověď toho, kam se vlákno dostane a kde se v plicích usadí,“ uvedl výzkumník.

Model plic simuluje i dýchání astmatika

Předpovězení dráhy inhalovaného vlákna je složitější než u kulových částic. „Ačkoliv si mnoho lidí představuje putování vlákna jako let šipky, až polovina zanalyzovaných vláken letí plícemi kolmo,“ uvedl další člen týmu Milan Malý.

„Počítačové simulace mají toto vypočítat, a tak potřebujeme model pro vizualizaci tratě jejich putování,“ doplnil František Lízal. Tým k tomu využívá vlastní model plic, který je podle mluvčí VUT Ivety Zieglové z mechanického hlediska nejdokonalejší na světě a umí simulovat i dýchání astmatika. Model plic sestavili vědci před čtyřmi lety, postupně jej vylepšili o přidání umělé nosní dutiny. Mohou tak sledovat, jak se liší místa dopadu vláken v závislosti na dýchání ústy nebo nosem.

Plastové částice by mohly nahradit léky

Po dostatečném zpřesnění těchto počítačových modelů mohou výsledky pomoci dalším výzkumům v medicíně nebo farmacii. „Pokud bychom byli schopni vytvořit přirozeně se rozkládající vlákna a přesně je do plic zacílit, mohla by vlákna být zároveň nosiči nanočástic s léčivy. Účinné látky by tak mohly působit delší dobu, než je tomu u běžných léčiv,“ uzavřel Lízal. Výzkum ukončí vědci z brněnského VUT do konce letošního roku. Jejich poznatky pak budou moci využít například lékaři nebo farmaceutické firmy.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Vědci popsali působivý řád obřích muších spermií

Spermie octomilek jsou obří, ty největší mohou mít až šest centimetrů. Kdyby měly v poměru k velikosti těla tak dlouhé spermie lidé, měřily by o deset metrů víc než plejtvák obrovský. A navíc, podle nové studie, se chovají pozoruhodně koordinovaně – na to, že pro takové chování nemají žádné smysly.
před 11 hhodinami

Hnědí trpaslíci, psychometrie i výzkum covidu. Mladí čeští vědci dostali Prémii Otto Wichterleho

Mimořádný talent na počátku vědecké dráhy – tak označila Akademie věd České republiky 23 mladých vědců a vědkyň, kterým ve středu udělila ocenění Prémie Otto Wichterleho.
před 12 hhodinami

Absolutní český teplotní rekord může padnout v neděli

Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) na svých sociálních sítích uvedl, že v neděli může padnout rekord pro vůbec nejteplejší den v dějinách tuzemského měření – dosavadní zaznamenané maximum je 40,4 stupně Celsia. „Na základě aktuálních dat lze říct, že nás čeká extrémně teplý víkend bez ohledu na to, zda bude rekord překonán, nebo ne,“ napsal ČHMÚ. V dalších dnech bude předpověď dále zpřesňovat a reagovat výstrahami.
před 15 hhodinami

Čína technologicky pokořila USA. Nejrychlejší superpočítač mají v Šen-čenu

Nejvýkonnější, oficiálně známý počítač mají poprvé od roku 2017 v Číně. Nachází se v Národním superpočítačovém centru v Šen-čenu. Z prvního místa tak sesadil americký superpočítač El Capitan. Vyplývá to z žebříčku pěti set nejrychlejších počítačů na světě, který se zveřejňuje dvakrát do roka.
před 17 hhodinami

LSD se posunulo jako možný lék proti depresi do „nadějné“ fáze

Psychedelika se zmiňují v souvislosti s léčbou vážných duševních nemocí stále častěji – řada výsledků vypadá velmi nadějně, ale zatím chyběla kvalitnější potvrzení jejich účinnosti prostřednictvím velkých dlouhodobých studií. Teď jedna taková vyšla a naznačuje, že potenciál těchto substancí je nemalý.
23. 6. 2026

Do Česka přiteče přes sto milionů na špičkovou vědu. ERC granty mají dva projekty

ERC granty jsou způsob, jak Evropská unie podporuje vědu v členských zemích. Pečlivě vybrané projekty mohou takto získat financování, které posune výzkum dál. V úterý byly zveřejněny ERC granty v kategorii Advanced (Pokročilý). Získaly je rovnou dva tuzemské projekty – jeden z Olomouce, druhý z Prahy.
23. 6. 2026

Stromy vyhrály evoluční závod, protože se nejlépe přizpůsobily suchu

Na otázku, jak se stalo, že vznikly stromy a co jim umožnilo stát se jedněmi z největších a nejdéle žijících organismů na Zemi, se pokusil odpovědět velký mezinárodní výzkum, ve kterém hráli významnou roli i experti z Česka.
23. 6. 2026

Lesy má sledovat „Velký bratr“. Drony, AI a senzory jim mohou dát šanci proti změně klimatu

Technologie umělé inteligence (AI) by v budoucnu mohla pomoci z fotek velmi podrobně analyzovat stav lesů. Nástroj, na jehož vývoji se podílí tým vědců z brněnského pracoviště Výzkumného ústavu pro krajinu, propojuje drony, laserové skenování objektů, AI a pokročilé modely růstu lesních porostů. Výsledkem má být systém schopný vyhodnocovat stav lesa až na úroveň jednotlivých stromů. A současně má předvídat jeho budoucí vývoj v podmínkách měnícího se klimatu.
23. 6. 2026
Načítání...