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

Vyvolávání deště v Kazachstánu budí v regionu obavy z „krádeže“ srážek

Vyprahlý Kazachstán se od jara uchyluje k metodě vyvolávání deště zvané „cloud seeding“, tedy „osévání mraků“, která se ve Střední Asii dosud nepoužívala, píše agentura AFP. Projekt vyvolal obavy v některých sousedních státech, zda manipulace s deštěm nepřipraví o srážky jiné části regionu, uvedlo Rádio Svobodná Evropa/Rádio Svoboda (RFE/RL).
před 47 mminutami

Evropská věda hledá cestu, jak i skrze AI omezit testování na zvířatech

Sto padesát tisíc zvířat ročně, nejčastěji myší a potkanů, se využívá v Evropské unii k testování bezpečnosti běžně používaných chemických látek. V poslední době se objevují první náznaky, že to může jít i jinak. Vědci se snaží využít umělou inteligenci (AI), lidské buňky a takzvané miniorgány, aby vyvinuli novou generaci testů, které odhalují nebezpečné chemikálie. Mohly by lépe předpovídat rizika pro lidi i omezit využívání zvířat ve výzkumu.
před 1 hhodinou

VideoČíně se poprvé podařilo přistát se znovupoužitelnou vesmírnou raketou na pevnině

Čínská vesmírná raketa poprvé přistála na pevnině. Přidala se tak k americkým společnostem SpaceX a Blue Origin, které už znovupoužitelné raketové stupně běžně využívají. Šlo o teprve druhý let rakety typu Ču-čchüe-3, při prvním explodovala. Úspěšné přistání otevírá asijské velmoci cestu k opakovanému použití a tím i výraznému zlevnění startů. Evropská unie testuje vlastní znovupoužitelné rakety v několika projektech, zatím nejdál je Themis, ale pokročily už i francouzská MaiaSpace a německá Rocket Factory Augsburg.
před 22 hhodinami

Letošní El Niño může být nejextrémnější v dějinách měření

Stále více modelů předpovídá, že jev El Niño nabude letos zvlášť silnou podobu. Vědci ho zatím nikdy tak masivní nepozorovali, takže to může přinést změny, které se jim jen nesmírně obtížně předpovídají.
před 23 hhodinami

Vapování u mladých zvyšuje riziko dýchacích potíží, varují britští lékaři

Vapování může u dětí a mladistvých vést k potížím s dýcháním a spánkem nebo k problémům s duševním zdravím. Královská vysoká škola pediatrie a dětského zdraví (RCPCH) v Londýně upozornila, že je třeba zabránit lákavé propagaci elektronických cigaret a vaporizérů, uvedla stanice BBC.
včera v 10:21

Trump chce do roku 2030 šestkrát zvýšit počet amerických vzletů do vesmíru

Americký prezident Donald Trump ve čtvrtek podepsal memorandum, které počítá s téměř šestinásobným ročním zvýšením počtu amerických vzletů do vesmíru. Do roku 2030 by ze Spojených států mělo být prováděno tisíc startů a návratů do atmosféry ročně, napsala agentura Reuters. Trumpův dokument rovněž nařizuje úřadům hledat nová místa vhodná pro starty raket.
včeraAktualizovánovčera v 07:30

V klinické studii uspěla první vakcína proti melanomu

Společnost Moderna ve spolupráci s farmaceutickou firmou Merck vyvinula personalizovanou terapii proti rakovině, která v pokročilé fázi klinického testování v kombinaci s přípravkem Keytruda snížila riziko návratu a šíření melanomu. Nová léčba je téměř o polovinu účinnější než doposud používané léky. Pokud dojde ke schválení, mohla by výrazně zvýšit pravděpodobnost lidí po operaci melanomu, že se jim nemoc už nevrátí.
20. 8. 2026

Podívejte se, jak silné je letošní sucho v kontextu dekády

Desítky satelitních snímků ukazují, jak závažné je v Evropě letos sucho a horko, respektive jak se projevují jejich dopady na rostliny.
20. 8. 2026

Evropský pohled

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