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

Čeští vědci při zatmění Slunce odhalili koronální díru. Může ovlivňovat magnetické pole Země

Nové obrazy sluneční koróny pořízené během letošního srpnového zatmění Slunce odhalily koronální díru, která může prostřednictvím rychlého slunečního větru ovlivnit magnetické pole Země, ale také vírové struktury přezdívané „smoke rings“.
před 12 hhodinami

Hitler nemá alibi na dobu smrti své neteře, tvrdí historik

Nové dokumenty nalezené v mnichovských archivech zpochybňují alibi Adolfa Hitlera na dobu smrti jeho neteře Geli Raubalové. Podle časopisu Der Spiegel našel badatel Harald Sandner úmrtní záznam, podle kterého se tělo Raubalové v Hitlerově bytě našlo už 18. září 1931. Podle dosavadních úředních záznamů to bylo až o den později, kdy byl pozdější nacistický diktátor už na cestě z Mnichova do Norimberku.
před 13 hhodinami

El Niňo může do února přispět k úmrtí více než 450 tisíc lidí, varují vědci

Letošní silný klimatický jev El Niňo může do února příštího roku přispět k úmrtí více než 450 tisíc lidí v důsledku veder, odhadují klimatologové. Vyplývá to ze závěrů studie vědců z Climate Impact Lab a několika univerzit, uvedl list The Guardian.
před 15 hhodinami

NASA objevila „ohnivou amébu“. Žije v teplotách, které by přežít neměla

Až doposud vědci předpokládali, že složitější organismy nejsou schopné přežívat a rozmnožovat se při teplotách nad 60 stupňů Celsia, protože to nezvládnou jejich buňky. Překvapivý objev z Kalifornie ale naznačuje, že to možné je.
před 15 hhodinami

V Brně testují lepidlo na zlomeniny. Inspiroval ho sliz mušlí

S léčbou tříštivých zlomenin by v budoucnu mohlo pomoci kostní lepidlo, které v současné době testují vědci z výzkumného centra CEITEC Vysokého učení technického v Brně. Jednotlivé úlomky kosti se pomocí něj dají přilepit na své místo, poté se lepidlo postupně samo vstřebá a rozloží na látky, které se v těle běžně vyskytují. Lékaři navíc mohou do lepidla přidat také antibakteriální a hojivé látky.
před 17 hhodinami

AI agent pronikl na australský vládní portál

Australský premiér Anthony Albanese oznámil, že agent umělé inteligence (AI) vyvinutý americkou společností OpenAI v červnu pronikl na australský vládní portál se zdravotními údaji. Získal neoprávněný přístup k veřejným i neveřejným souborům, informovala o tom agentura Reuters. Jedná se pravděpodobně o první známý případ, kdy agent AI hacknul vládní webovou stránku.
před 18 hhodinami

Vědci popsali kleptoparazitismus u delfína Bublinky

Mořští biologové narazili na chování delfínů, které doposud neznali. Zjistili, že jeden sledovaný kytovec spoří energii tím, že neloví ryby, ale získává od nich jen obsah jejich žaludků. Jde o první dobře zdokumentovaný případ kleptoparazitismu neboli krádeží potravy u kytovců.
před 19 hhodinami

V atmosféře Venuše by mohly žít české houby, naznačuje mezinárodní studie

Pokud by na Venuši existoval život, mohlo by se jednat o houby podobné těm, které se vyskytují v České republice. Naznačuje to nová studie, jejíž autoři zkoumali organismy schopné žít v kyselině sírové.
23. 9. 2026‌‌

Evropský pohled

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