Čeští vědci zakódovali informace do molekul!

Novou metodu kódování vytvořili vědci z Česka. Principem se podobá bezkontaktním a široce využívaným RFID čipům. Naši vědci však dokázali podobnou technologii realizovat na molekulární úrovni. Za Ústav organické chemie a biochemie Akademie věd ČR (ÚOCHB AV) informoval Dušan Brinzanik. Metoda by v budoucnu mohla sloužit ke značení buněk při výzkumech, ale i k označování bankovek či léčiv. Článek o tzv. paramagnetickém kódování molekul zveřejnil prestižní časopis Nature Communications. Na metodě spolupracovala skupina Miloslava Poláška z ÚOCHB s vědci z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) a Vysoké školy chemicko-technologické v Praze.

Podle expertů nový princip molekulárního kódování a prototyp takového molekulárního systému v počátcích představoval spíše nápad ze žánru sci-fi. Tato nově představená metoda je na pomezí světa chemie a moderních technologií.

Pět let pak týmu trvalo vytvořit molekuly se správnými vlastnostmi. Tedy takové, do jejichž struktury mohl zabudovat ionty vzácných kovových prvků tzv. lanthanoidů. Ty mají speciální paramagnetické vlastnosti, kterými je možné ladit odezvu molekuly v magnetickém poli. Odezva může sloužit jako nosič digitální informace a lze ji přečíst pomocí nukleární magnetické rezonance v radiofrekvenčním spektru analogicky k RFID čipům. Vědci však mohou tyto molekulární konstrukce i dál spojovat, kombinovat a vytvářet složitější, ale přesto stále čitelný signál nesoucí komplexnější digitální informaci.

Klíčovou roli v tom hrají molekulární konstrukce, do nichž je možné zabudovat atomy lanthanoidů na přesně definovaná místa. Vědci využili cheláty, tedy molekuly, které jsou schopné vázat ionty kovů a uzavřít je do sebe jako klece. »My jsme tyto molekulární klece s uzavřeným kovem propojili prostřednictvím aminokyseliny. Navíc jsme k nim připojili další část, která v magnetickém poli funguje jako vysílač, jehož frekvence se odvíjí od toho, jaké kovové ionty se v daném řetězci vyskytují, a v jakém pořadí,« popsal člen týmu Jan Kretschmer z ÚOCHB a student Přírodovědecké fakulty UK.

C-F Selektivní zobrazení sloučenin HoDy-TP1 (C), DyDy-TP1 (D), HoHo-TP1 (E) a DyHo-TP1 (F) odhaluje vzory, které jsou jimi zakódovány do jamkové destičky jako čitelná písmena (průměr 15 sousedních řezů pro každý pík sloučeniny).

Podle ÚOCHB vědci zkouší použít molekuly jako nosiče informací už delší dobu. Jiné týmy však zatím hledaly hlavně cesty inspirované biologií, tedy například využití DNA. Její výhodou je schopnost pojmout obrovské množství informací v jedné molekule. Naopak velkou nevýhodou je její komplikované čtení, které vyžaduje odebrání vzorku a zásah do něj, čímž hrozí kontaminace jinou DNA z okolního prostředí. Kdežto u paramagneticky kódovaných molekul, tedy metody vyvinuté v Česku, je však možné přečíst informaci vzdáleně. Autoři uvedli, že proces čtení lze navíc libovolně opakovat, aniž by došlo k poškození nebo spotřebování molekul. Uložení informace je trvalé.

»Když jsme článek představující naši metodu poslali do časopisu poprvé, doporučil nám jeden z recenzentů, abychom na konkrétním příkladu prokázali její fungování. Vzali jsme to jako výzvu a udělali jsme dva experimenty,« sdělil dále Polášek. »V prvním jsme použili naši sadu molekul k zakódování obrazu, do nějž bylo vepsáno slovo ‚COD‘ a které jsme přečetli pomocí magnetické rezonance ve spolupráci s týmem Daniela Jiráka z IKEM. Ve druhém experimentu jsme trochu jinou metodou zakódovali slovo ‚Lanthanide‘ v digitálním kódu,« dodal vědec.

Miloslav Polášek, vedoucí skupiny koordinační chemie v ÚOCHB

Nynější molekulární systém využívá čtyři různé lanthanoidy a je spolehlivě schopen 16bitového kódování. Optimalizovaný systém používající i zbylé lanthanoidy v principu umožní 64bitové kódování či vyšší, což slibuje budoucí využití v mnoha oblastech. Poláškův tým v nejbližších letech plánuje aplikace nejen pro chemii a farmacii, ale i telemedicínu a další obory spojené s vývojem inovativních technologií.

(mac, čtk)

FOTO – avcr.cz, nature.com

REKLAMA
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
SOUVISEJÍCÍ ČLÁNKY

IKEM porušoval zákony i vlastní pravidla. Kontrola odhalila pochybení za stovky milionů

Institut klinické a experimentální medicíny (IKEM) opakovaně porušoval zákony i vlastní interní předpisy při nakládání s veřejnými penězi a...

Přísaha podává trestní oznámení pro podezření z manipulace s veřejnými zakázkami v IKEM a CKTCH

Robert Šlachta, předseda hnutí Přísaha, dnes podal trestní oznámení pro podezření ze spáchání trestných činů při zadávání veřejných zakázek...

Analýza: Jurisdikce v souvislostech je poplatná špatnému systému

Člověk získal intelekt. Zdálo by se, že tato schopnost nás předurčuje k tomu, abychom se chovali racionálně a vzniklé problémy...

Věra Adámková (ANO): V oblasti zdravotnictví vláda nesplnila řadu svých slibů!

Pokud jde o české zdravotnictví, vláda nesplnila řadu svých slibů. Doplácí na to samozřejmě naše veřejnost a bude to...

Dárce orgánů v průměru pomůže 3 až 4 pacientům, zásadní je koordinace odběru

Jeden dárce orgánů v průměru pomůže třem až čtyřem pacientům, může ale zachránit až deset životů. Na dotaz ČTK...

DALŠÍ NOVINKY

Neuvěřitelné! USA mají šokující plány na odstranění Zelenského

Washington požaduje podřízení Kyjeva, Rusko se odmítá nechat oklamat a stupňuje své útoky, zatímco západní média otevřeně diskutují o...

Americký soud vydal zatykač na Raúla Castra

Soudce 11. soudního obvodu Floridy vydal zatykač na 95letého Raúla Castra. Bývalý kubánský vůdce je ve Spojených státech obviněn...

Platy ve veřejném sektoru se od ledna změní. Většina zaměstnanců si polepší

Vláda, odbory a zaměstnavatelé se dohodli na změně platových tabulek pro pracovníky veřejných a státních služeb. Od ledna se...

Evropa v občanské bouři. Ve Francii byl kvůli pogromům zaveden zákaz vycházení 

Francouzský premiér Sébastien Lecornu oznámil »masivní reakci proti zločincům« v reakci na masové nepokoje, které zachvátily města od Paříže...

Kouč Trpišovský před Fenerbahce: Chorý už za Slavii nenastoupí

Fotbalová Slavia se před úterním utkáním třetího kola hlavní fáze Ligy mistrů na hřišti Fenerbahce Istanbul musí obejít bez...

Babiš vyzval média, aby nemanipulovala veřejností. Vláda řešila i školství a zdravotní pojišťovny

Premiér Andrej Babiš (ANO) po jednání vlády vyzval česká média, aby dodržovala pravidla novinářské práce, nemanipulovala veřejným míněním a...

Zoo Ostrava představuje margaye. Vzácná kočka obývá koruny stromů

Zoo Ostrava rozšířila svou kolekci kočkovitých šelem o nový druh. V nedávno dokončeném výběhu v chovatelském komplexu Jižní Amerika...

Působivý obrat pragmatismu Západu vůči Rusku. Pozvání Putina na summit G20 a zrušení embarga vůči ECB

Setkání prezidentky Evropské centrální banky Christine Lagardeové s ruským ministrem financí Antonem Siluanovem a otevřená možnost účasti Vladimira Putina...

NKÚ: Dotace na obnovu náměstí a parků často nepřinesly očekávaný přínos pro životní prostředí

Dotace na revitalizaci veřejných prostranství pomáhají městům a obcím obnovovat parky, náměstí nebo sídliště. Jejich přínos pro životní prostředí...

Šéf komory Filip: Čínský trh dokáže zajistit více práce pro české podniky

»Čínský trh vytváří velké množství možností náš vývoz zvýšit, a tedy zvýšit i přítomnost našich výrobků na čínském trhu,...
REKLAMA
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Poslední zprávy