W Narodowym Centrum Badań Jądrowych (NCBJ) oddano do użytku najnowocześniejsze w Polsce laboratorium badań przedklinicznych do badania radiofarmaceutyków. Projekt o wartości 2,5 mln zł wpłynie nie tylko na zwiększenie potencjału badawczego Ośrodka Radioizotopów POLATOM Narodowego Centrum Badań Jądrowych, ale pozwoli również na przyspieszenie prac nad nowymi lekami stosowanymi m.in. w radioterapii onkologicznej.

Badania przedkliniczne z wykorzystaniem zwierząt doświadczalnych są kluczowym etapem w procesie powstawania nowych radiofarmaceutyków i wprowadzania ich następnie do stosowania w diagnostyce i terapii onkologicznej. W trakcie badań przedklinicznych dokonuje się oceny potencjalnej skuteczności leku, jego biodystrybucji i metabolizmu, identyfikuje organy krytyczne narażone na działanie radiacyjne oraz wstępnie oszacowuje dawki preparatu dla pierwszej fazy badań klinicznych. Wszystkie nowe radiofarmaceutyki stosowane w diagnostyce i terapii onkologicznej, ze względu na ich zastosowanie w ratowaniu ludzkiego życia, muszą przejść właśnie taką procedurę.

"Wysokospecjalistyczne laboratorium badań przedklinicznych jest strategicznie istotną częścią każdego ośrodka produkującego i opracowującego nowe radiofarmaceutyki. Dlatego też włączywszy w nasze struktury Zakład Leków Izotopowych Narodowego Instytutu Leków, podjęliśmy decyzję o unowocześnieniu i doposażeniu pracowni" - mówi dr inż. Dariusz Socha, dyrektor OR Polatom NCBJ - "dzięki temu dysponujemy dziś najnowocześniejszym w kraju laboratorium badań przedklinicznych. Budując je kierowaliśmy się najnowszymi zaleceniami europejskich i światowych organizacji ds. badań na zwierzętach, realizując zasadę 3R (Replacement, Reduction, Refinement), czyli minimalizacja badań na zwierzętach wraz z uzyskiwaniem wysokiej jakości danych w wyniku ich prowadzenia."

Nowe laboratorium badań przedklinicznych znacząco zwiększy potencjał badawczy OR Polatom NCBJ. Teraz polscy naukowcy będą mogli m.in. stosować modele ludzkich nowotworów u zwierząt o obniżonej odporności immunologicznej, przeprowadzać wielofunkcyjne obrazowanie rozmieszczenia fizjologicznego radiofarmaceutyków in vivo na doświadczalnych modelach zwierzęcych jak również badać specyficzność poszczególnych leków, np. gromadzenie znacznika na poziomie komórkowym i tkankowym.

Najważniejszym wyposażeniem nowego laboratorium badań przedklinicznych jest wart 1,4 mln zł zestaw gamma kamery i PhotonImager, urządzenia służące do obrazowania zwierząt technikami scyntylacyjnymi i optycznymi. Pozwalają one na śledzenie losów leku w organizmach zwierząt doświadczalnych, jego gromadzenie i przemieszczanie się, możliwe jest nawet uwidocznienie gromadzenia w pojedynczych komórkach. Urządzenia dają możliwość badania leków znakowanych radionuklidami gamma promieniotwórczymi (np. 99mTc), wysokoenergetycznymi beta-emiterami (np. 90Y, 18F) poprzez wykorzystanie efektu Czerenkowa, a także sondami bioluminescencyjnymi i fluorescencyjnymi. Co więcej, nowe urządzenia nie wymagają uśmiercania myszy i szczurów. Dzięki temu naukowcy będą potrzebowali nawet sześć razy mniej zwierząt do wykonywania niezbędnych procedur.

Właśnie dla nich wybudowano nowoczesne klatki spełniające najwyższe standardy takie jak: zapewnienie odpowiednio czystego powietrza, komfortową temperaturę w zakresie 22 stopni Celsjusza (z możliwym maksymalnym odchyleniem o dwa stopnie), 55% wilgotności względnej powietrza, oświetlenie o regulacji intensywności zgodnie z cyklem dobowym 12/12 a także niski poziom hałasu (poniżej 60dB). Nowa zwierzętarnia spełnia wszystkie najwyższe wymagania i jest bieżąco kontrolowana przez Inspektorat Weterynarii.

"O wysokiej jakości naszych prac świadczy to, że jednym z naszych klientów jest niemiecka firma ROTOP" - mówi dr hab. Piotr Garnuszek, kierownik zakładu badawczego OR Polatom NCBJ - "liczba odbiorców naszych usług stale się powiększa, a nasze innowacyjne produkty są cenione na całym świecie. Wciąż pracujemy nad nowymi rozwiązaniami, które nie tylko sprzyjają rozwojowi naszego Instytutu, ale przede wszystkim pomagają lekarzom w ratowaniu ludzkiego życia".

Źródło: Narodowe Centrum Badań Jądrowych

Studia gender są bardzo ważne i cenne o ile dotyczą płci w kontekście społeczno-kulturowym - uważa prezes Polskiej Akademii Nauk prof. Michał Kleiber. Jednocześnie przestrzega przed ideologizacją nauki, gdyż zawsze jest ona szkodliwa.

"To, co się nazywa po angielsku gender studies, czyli studiowanie, nauka związana z tożsamością kulturowo-społeczną (...) to część nauk społecznych, która rzeczywiście od kilkudziesięciu lat jest uprawiana. Są na ten temat książki, jest nawet encyklopedia. Tutaj właściwie trudno jest mieć jakieś zastrzeżenia" - ocenił Kleiber w "Salonie Politycznym Trójki".

Zaznaczył, że jest to niezwykle ważna nauka. "W Polsce ludzie niechętni do tego terminu są skłonni tego nie zauważać. Ale jak spojrzymy na przykład na świat arabski i rolę kobiet w społeczeństwie, to trudno sobie wyobrazić, żeby nie była ona przedmiotem bardzo gruntownych studiów" - mówił Kleiber.

Jego zdaniem, "gdy zaczynamy przenosić badania na tożsamość płciową rozumianą w sposób biologiczny i traktować tę płeć jako rodzaj przemocy natury wobec człowieka, z której należy się wyzwalać - co jest oczywiście zagrożeniem dla rodziny - wtedy sprawa staje się mniej naukowa, a bardziej ideologiczna". Prezes PAN podkreślił, że ideologizacja nauki wszędzie jest szkodliwa, a w przypadku gender studies, staje się poważnym problemem publicznym.

Kleiber odniósł się też do pytania senatora Kazimierza Jaworskiego (SP) skierowanego do minister nauki i szkolnictwa brzmiącego: "Czy tzw. studia gender to uprawianie nauki, czy jedynie światopoglądowe infekowanie polskich uczelni destrukcyjną kulturowo ideologią?".

"Ja nie tyle dostrzegam to zagrożenie na uczelniach, ja dostrzegam je w debacie publicznej, ponieważ to, co jest niezwykle cenne w studiach gender, jest przenoszone na płaszczyznę publiczną i to pochopnie" - powiedział Kleiber. "Generalnie jestem przeciwnikiem tego, żeby jakiekolwiek tezy, dla niektórych ważne i oczywiste, dla innych szkodliwe, próbować przenosić na grunt polityczny, wręcz legislacyjny, w sposób szybki. To wydaje mi się wszędzie szkodliwe, a w przypadku gender jak najbardziej" - ocenił.

Zdaniem Kleibera nie oznacza to jednak konieczności odejścia od poruszania tematyki gender. "Nie można uchylać się od tematu, który jest dla wielu osób ważny. Natomiast przechodzenie do daleko idących wniosków bez uzyskania choćby namiastki konsensusu społecznego wydaje się pochopne i wprowadzające niepotrzebną turbulencję do życia społecznego" - powiedział. (PAP)

1. Do budowy subatomowego bitu użyto porficenu, związku od lat badanego w Instytucie Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie. Na zdjęciu doktorant Sylwester Gawinkowski przygotowuje próbkę porficenu do badań. (Źródło: IChF PAN, Grzegorz Krzyżewski)

Zaledwie jeden obcy atom w pobliżu cząsteczki może zmienić konfigurację przestrzenną jej atomów. W spektakularnym eksperymencie międzynarodowy zespół naukowców trwale zmieniał położenie jąder atomów wodoru w cząsteczce porficenu, dosuwając do niej i odsuwając pojedynczy atom miedzi.

Subatomowy bit, utworzony przez dwa protony tunelujące wewnątrz cząsteczki jednego z prostych związków organicznych, można przełączać dosuwając do niej lub odsuwając pojedynczy atom miedzi. Spektakularny eksperyment przeprowadził zespół naukowców z Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI) w Berlinie, University of Liverpool (UL) oraz Instytutu Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie. Doświadczenie opisano w publikacji zamieszczonej w jednym z najbardziej prestiżowych czasopism chemicznych: "Nature Chemistry".

W swoich badaniach naukowcy wykorzystali specyficzne cechy cząsteczek porficenu. Porficen (C20H14N4) jest pochodną porfiryny. Związki należące do tej grupy występują naturalnie w przyrodzie. Wykryto je m.in. w ludzkiej krwi, gdzie uczestniczą w reakcjach związanych z transportem tlenu. Ich cząsteczki mają postać płaskich pierścieni węglowych z atomami wodoru na zewnątrz i czterema atomami azotu wewnątrz, rozmieszczonymi w narożach czworoboku.

W centrum porficenu, w pustej przestrzeni otoczonej atomami azotu, znajdują się dwa protony (czyli jądra atomu wodoru), które mogą się przemieszczać między azotami. Ciekawy jest tu fakt, że oba protony zmieniają położenie zawsze razem. Prowadzone od kilkunastu lat badania zespołu prof. dr. hab. Jacka Waluka (IChF PAN) sugerują, że ruch protonów nie jest zwykłym przesunięciem w przestrzeni. Protony zmieniają położenie dzięki kwantowemu efektowi tunelowania: korzystając z zasady nieoznaczoności znikają w jednym miejscu i pojawiają się w drugim.

W berlińskim laboratorium FHI cząsteczki porficenu, dostarczone przez zespół prof. Waluka, zostały osadzone pojedynczo na powierzchni doskonałego kryształu miedzi. Zadanie nie było proste i wymagało opracowania odpowiednich technik - bez nich cząsteczki porficenu wykazywały tendencję do grupowania się (agregowania).

2. Dwa protony (czerwony) w cząsteczce porficenu osadzonej na powierzchni idealnego kryształu miedzi (brązowy) zmieniają położenie przy atomach azotu (niebieski) w zależności od położenia pojedynczego atomu miedzi (żółty). (Źródło: L. Grill / University of Graz)

W kolejnym kroku przystąpiono do badań w warunkach wysokiej próżni i bardzo niskiej temperatury (5 K, czyli pięć stopni powyżej zera bezwzględnego). Pojedynczą cząsteczkę porficenu, leżącą na podłożu z miedzi, obserwowano za pomocą skaningowego mikroskopu tunelowego. Przyrząd umożliwiał rejestrowanie zmian gęstości elektronowej cząsteczki, a więc pozwalał na detekcję zmian jej kształtu. Dzięki otrzymanym obrazom można było stwierdzić, w którym miejscu cząsteczki aktualnie znajdują się oba protony. Tym samym badacze byli w stanie obserwować ruch atomów wewnątrz cząsteczki w trakcie reakcji chemicznej.

"Z dużym zaskoczeniem stwierdziliśmy, że po osadzeniu na podłożu z miedzi jony wodoru w cząsteczce porficenu ułożyły się w konfigurację, która dotychczas nigdy nie była obserwowana, mimo że związek ten jest badany od wielu, wielu lat. Zamiast w przeciwległych narożach czworoboku utworzonego przez atomy azotu, oba protony zajęły miejsca obok siebie. Zupełnie niespodziewanie wykryliśmy nowy tautomer porficenu!", komentuje prof. Waluk.

Za pomocą igły skaningowego mikroskopu tunelowego podczas kolejnych prób dosuwano do cząsteczki porficenu pojedynczy atom miedzi, z różnych stron. Okazało się, że w zależności od położenia atomu miedzi, oba protony w porficenie, przemieszczające się między atomami azotu, znajdowały się raz po jednej, a raz po drugiej stronie cząsteczki. Cząsteczka porficenu działała więc jak dwustanowy przełącznik, sterowany za pomocą zaledwie jednego atomu miedzi. Do wywołania przejścia między stanami wystarczała zmiana położenia atomu miedzi o mniej niż dziesięciomiliardową część metra.

Badania zrealizowane przez zespół z FHI, UL i IChF PAN dowodzą, że najbliższe otoczenie cząsteczki może mieć istotny wpływ na jej własności fizyko-chemiczne. Otrzymane wyniki wskazują, że w pewnych sytuacjach otoczenie cząsteczek powinno być kontrolowane z precyzją sięgającą pojedynczych atomów. Jednocześnie zaobserwowana wrażliwość na zmiany w otoczeniu otwiera drogę do opracowania metod regulowania procesów zachodzących w pojedynczych cząsteczkach chemicznych.

"Wydaje się prawdopodobne, że zarejestrowana przez nas wrażliwość cząsteczki na jej najbliższe otoczenie jest zjawiskiem powszechnym w przyrodzie. Zjawisko to będzie można wykorzystać na przykład przy konstruowaniu nanomaszyn przetwarzających informację na poziomie pojedynczej cząsteczki", podsumowuje prof. Waluk.

Studia gender w uczelniach nadzorowanych przez ministra nauki prowadzone są jako studia podyplomowe, finansowane ze środków własnych słuchaczy, a nie budżetu państwa - wyjaśnia minister Lena Kolarska-Bobińska, w odpowiedzi na list senatora Kazimierza Jaworskiego.

Senator Solidarnej Polski w liście wystosowanym 2 stycznia do Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego prosił o wyjaśnienie czy ministerstwo uważa "tzw. studia gender faktycznie za uprawianie nauki, czy jedynie światopoglądowe infekowanie polskich uczelni destrukcyjną kulturowo ideologią?". "Jakie są plany Ministerstwa co do finansowania tego rodzaju przedsięwzięć ze środków publicznych?" - pytał senator.

"W uczelniach nadzorowanych przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego tzw. Gender Studies, prowadzone są jako studia podyplomowe (...). Podkreślenia wymaga, że studia podyplomowe finansowane są ze środków własnych słuchaczy, zatem środki pochodzące z budżetu państwa nie są skierowane na prowadzenie kształcenia podyplomowego, w tym także Gender Studies, zaś tworzenie studiów podyplomowych lub ich wygaszanie zależnie jest od stopnia zainteresowania proponowaną problematyką - z reguły przesądza o tym liczba zgłaszających się słuchaczy" - odpowiedziała senatorowi minister nauki i szkolnictwa wyższego prof. Lena Kolarska-Bobińska. Jej list, z datą 10 stycznia, pojawił się w poniedziałek po południu na stronie resortu nauki.

Minister przypomina, że takie studia prowadzone są m.in. w Instytucie Stosowanych Nauk Społecznych Uniwersytetu Warszawskiego, Interdyscyplinarnym Centrum Płci Kulturowej i Tożsamości Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu czy w Instytucie Sztuk Audiowizualnych Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Zdaniem senatora, studia gender prowadzone nawet "pod szyldem tak szacownej instytucji jak Polska Akademia Nauk, robią raczej dziwne wrażenie". "Nadano im imię Marii Konopnickiej i Marii Dulębianki, co jest nawiązaniem do toczonej jakiś czas temu, ewidentnie propagandowej kampanii implikującej znanej poetce nienaturalne skłonności. Grafika promująca studia gender w Polskiej Akademii Nauk to Mikołaj Kopernik z wyszminkowanymi ustami. Wydaje się, że od instytucji takiej, jak Polska Akademia Nauk ludzie oczekują jednak czegoś innego" - czytamy w liście senatora Jaworskiego.

"Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego stoi na stanowisku poszanowania wolności badań i pracy naukowej. Opowiadam się za otwartością badań naukowych i dociekań, zostawiając też pełną swobodę krytyki naukowej powstających teorii. Pozwala to na nieskrępowany rozwój myśli nad istotnymi zjawiskami społecznymi" - pisze w swoim liście minister nauki i szkolnictwa wyższego.

Zwraca uwagę, że badania nad gender, jako interdyscyplinarnym obszarem badawczym, podejmowane są w obrębie wielu dyscyplin akademickich, m.in. w socjologii, filozofii, historii, psychologii, antropologii kultury, literaturoznawstwie, historii sztuki, ekonomii czy prawa. "Prowadzone są w świecie od lat 50. XX wieku. Ich wynikiem są publikacje zarówno w formie artykułów, jak i monografii czy nawet encyklopedii gender" - czytamy w liście minister nauki.

We wtorek na stronie internetowej MNiSW opublikowało stanowisko "w sprawie zajęć i badań dotyczących gender na uczelniach". Jak wyjaśniono w przesłanym PAP komunikacie, stało się tak w związku z napływającymi do ministerstwa pytaniami w tej sprawie.

W podpisanym przez min. Kolarską-Bobińską stanowisku czytamy, że resort nauki będzie wspierać wszystkie elementy polityki równości płci, do których odwołują się europejskie programy operacyjne i nowy program ramowy Horyzont 2020.

"Zasady polityki równościowej stanowią istotne ogniwo tych programów, a ich odrzucenie eliminowałoby polskich uczonych z możliwości korzystania ze środków unijnych, które są znaczące. W samym tylko Horyzoncie 2020 fundusze dla bloku tematycznego poświęconego wyzwaniom społecznym sięgają 30 mld euro" - podkreśla minister.

10 stycznia senatorowie Kazimierz Jaworski i Jan Filip Libicki wystosowali list do prezydenta Bronisława Komorowskiego, w którym zaapelowali, by wystąpił z projektem zmian w ustawie o systemie oświaty w związku z ostrym sporem o gender. W ustawie o systemie oświaty, według senatorów, powinien się znaleźć zapis, że szkoły i placówki wychowawcze przekazują wzorzec małżeństwa jako związku kobiety i mężczyzny" oraz trwałej rodziny tworzonej przez małżonków "jako optymalnego środowiska wychowania dzieci".

PAP - Nauka w Polsce

Ponad 1000 zabytkowych mielerzy, czyli miejsc, w których niegdyś wypalano na masową skalę węgiel drzewny, odkryli naukowcy dzięki zastosowaniu skaningu laserowego na obszarze Staropolskiego Okręgu Przemysłowego na pograniczu woj. mazowieckiego i świętokrzyskiego.

"Odkrycie możliwe stało się jedynie z pomocą metod nieinwazyjnych - nie wymagających przeprowadzenia wykopalisk. Po dawnych mielerzach zachowały się głównie niewielkie dookolne zagłębienia oraz nieznacznie wyniesiona część centralna obiektów. W oparciu o tradycyjną prospekcję powierzchniową, rozpoznanie tak szczątkowo zachowanych obiektów, i do tego w takiej dużej skali, byłoby niemożliwe" - wyjaśnia PAP dr Rafał Zapłata, inicjator badań z ramienia Katedry Konserwacji Zabytków Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie.

Zdjęcie pozostałości zabytkowego mielerza. Teren zalesiony - obiekt słabo czytelny w terenie (Źródło UKSW / Foto. R. Zapłata).

Naukowcy zastosowali przede wszystkim lotnicze skanowanie laserowe (ALS, z ang. Ariborne Laser Scanning), które zostało wykonane przez firmę MGGP Aero wiosną 2012 r. W kolejnym roku badacze podjęli się zintegrowanej analizy i interpretacji wykonanych pomiarów. Wybrali się również w teren, gdzie przyjrzeli się wytypowanym miejscom.

ALS, czyli lotnicze skanowanie laserowe to technika wykorzystująca urządzenia typu LiDAR (ang. Light Detection and Ranging). Polega na emisji w stronę powierzchni ziemi impulsów laserowych z nadajnika umieszczonego w samolocie, które następnie po napotkaniu przeszkód terenowych wracają do odbiornika. W efekcie uzyskuje się zbiór punktów przestrzennych, będących bardzo dokładną rejestracją powierzchni terenu.

"Badania po raz kolejny potwierdziły użyteczność i skuteczność lotniczego skanowania laserowego w archeologii. Warto dodać, że rozpoznania tak licznego zespołu obiektów zabytkowych dokonano na niewielkim terenie zalesionym, o powierzchni ok. 21 km kw." - dodaje dr Zapłata.

Zagadnienie mielerzy oraz produkcji węgla drzewnego rozpatrywane jest przede wszystkim w kontekście hutnictwa żelaza, co też skłania do analizowania odkrytych obiektów jako dziedzictwa przemysłowego. Jak wyjaśnia archeolog, omawiane obiekty umożliwiały na bazie nieskomplikowanego, ale czasochłonnego procesu pozyskanie surowca energetycznego w oparciu o lokalne zasoby naturalne, czyli drewno. Rozpoznane obiekty wstępnie powiązano z funkcjonującym na badanych terenach Staropolskim Okręgiem Przemysłowym, a więc w przybliżeniu z okresem XVI-XIX w., nie wykluczając możliwości funkcjonowania wypału węgla drzewnego w okresie średniowiecza lub w pradziejach.

Jednocześnie, w ramach projektu, naukowcy rozpoczęli prace nad wypracowaniem metodyki badawczej w zakresie zastosowania ALS w archeologii. W tym celu do zespołu dołączyli naukowcy z Zakładu Fotogrametrii, Teledetekcji i Systemów Informacji Przestrzennej Wydziału Geodezji i Kartografii Politechniki Warszawskiej, pod kierunkiem dr hab. inż. Katarzyny Osińskiej-Skotak. W kolejnych latach kontynuowane będą prace nad detekcją zabytków archeologicznych, jak również nad rozwojem metod nieinwazyjnych, sięgających po dane lotniczego skanowania laserowego. Zespół naukowców opracowuje kolejne metody poprawy jakości detekcji zabytków z geodanych. Zdaniem dr. Zapłaty rokuje to, że liczba odkrywanych zabytkowych obiektów, dotychczas nieznanych archeologom na badanych obszarach, z pewnością wzrośnie.

Odkrycia dokonano w ramach działań projektu naukowego "Zastosowanie skaningu laserowego oraz teledetekcji w ochronie, badaniu i inwentaryzacji dziedzictwa kulturowego. Opracowanie nieinwazyjnych, cyfrowych metod dokumentacji i rozpoznawania zasobów dziedzictwa architektonicznego i archeologicznego" w ramach "Narodowego Programu Rozwoju Humanistyki" w latach 2012-2015.

PAP - Nauka w Polsce

1. freedigitalphotos.net

Według analizy przeprowadzonej przez Komisję Europejską i opublikowanej w raporcie EU Energy, Transport and GHG Emissions: Trends to 2050, EU Reference Scenario 2013, przewidywania odnośnie rozwoju energetyki jądrowej zmieniły się wskutek niedawnych decyzji politycznych, zmian sytuacji ekonomicznej i dokładniejszych ocen możliwości przedłużenia czasu pracy istniejących elektrowni jądrowych. Autorzy raportu uważają, że po 2025 roku tempo budowy nowych bloków w krajach Unii Europejskiej będzie większe niż tempo trwałego wyłączania bloków obecnie pracujących i w 2050 roku moc elektrowni jądrowych znacznie wzrośnie, od 96,9 GWe w 2025 roku do 122 GWe w 2050 r.

Obecny szybki wzrost mocy odnawialnych źródeł energii (OZE) jest wynikiem podjętej przez kraje Unii Europejskiej decyzji o zwiększeniu mocy OZE do 2020 roku tak, by dostarczały one 20% energii. By ten cel osiągnąć, kraje członkowskie wprowadziły wysokie subsydia dla OZE, mimo nieopłacalności wytwarzania energii z tych źródeł i mimo trudności, jakie wiążą się z przerywanym i niemożliwym do zaplanowania charakterem ich pracy. Wobec tego, że zasadniczym powodem rozwijania OZE było pierwotnie ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, w marcu 2013 roku we wspólnym oświadczeniu rządy Bułgarii, Czech, Finlandii, Francji, Hiszpanii, Holandii, Litwy, Polski, Rumunii, Słowacji, Węgier i Wielkiej Brytanii wezwały Komisję Europejską do ustalenia celów "neutralnych technologicznie" by zapewnić równe szanse wszystkim źródłom niskoemisyjnym. W wezwaniu rządy tych 12 krajów, stanowiących większość ludności Unii Europejskiej podkreśliły, że energia jądrowa "może odegrać istotną rolę w przyszłej strukturze energetyki niskoemisyjnej w Unii Europejskiej i wezwały do stworzenia klimatu sprzyjającego inwestycjom jądrowym z uwzględnieniem długofalowego charakteru projektów infrastrukturalnych dla energetyki jądrowej.

W akapicie dotyczącym Polski, autorzy raportu przewidują, że moc elektrowni jądrowych w Polsce w 2040 roku wyniesie 9600 MWe, a więc oczekują, że po zbudowaniu elektrowni jądrowych o mocy 6000 MWe do 2035 roku Polska będzie nadal rozwijała energetykę jądrową.

[Dr inż. A. Strupczewski, prof. nadzw. NCBJ]

Laboratorium badania łożysk, unikatowe w skali świata, zostało otwarte w środę w warszawskim Instytucie Lotnictwa. Będą w nim testowane łożyska używane do budowy samolotów, lokomotyw i innych dużych maszyn.

"Zmieniło się oblicze ziemi - naszej ziemi - także w wyniku wielkiego wysiłku i procesów modernizacyjnych na styku nauki i gospodarki - mówił na uroczystości otwarcia laboratorium wicepremier minister gospodarki Janusz Piechociński. - To kapitał ludzki przyciąga do Polski inwestycje. Wielką umiejętnością jest bycie razem, szukanie i zdobywanie partnera, pogłębianie współpracy, wykorzystanie potencjału, którym dysponujemy".

Marszałek województwa mazowieckiego Adam Struzik zapewnił, że pieniądze z Unii będą na Mazowszu wydawane właśnie na wsparcie nowoczesnych technologii i przedsiębiorczości.

Dyrektor Instytutu prof. Witold Wiśniowski podkreślił, że nie jest to inwestycja na pokaz, ale odpowiedź na konkretne zapotrzebowanie przemysłu. Laboratorium będzie prowadziło badania na zlecenie firmy General Electric. Kieruje nim Paweł Szuchnik pracujący dotychczas w Laboratorium Podwozi.

"Idea stworzenia w Engineering Design Center, pionie merytorycznym Instytutu Lotnictwa, laboratorium dającego możliwość badań łożysk lotniczych przewijała się w rozmowach biznesowych od lat. W 2011 roku, w trakcie pierwszych, poważnych na ten temat rozmów, zapadła obustronna decyzja o podjęciu przez stronę polską wyzwania" - wspominał prof. Wiśniowski.

Blok badawczy zaprezentowany, podczas otwarcia najnowocześniejszego na świecie laboratorium badania łożysk w Instytucie Lotnictwa w Warszawie, 8 bm. (mr) PAP/Grzegorz Jakubowski

"Badania łożysk prowadzi się, aby mieć pewność, że łożysko zainstalowane w rzeczywistym obiekcie - na przykład samolocie - nie zawiedzie. Łożysko trzeba właściwie zaprojektować, starannie wykonać, a badania pozwalają ustalić, czy jest tak trwałe, jak powinno być - mówił Paweł Szuchnik.

"Świat lotnictwa kładzie bardzo duży nacisk na trwałość i niezawodność. Awaria łożyska w silniku lotniczym może zapoczątkować cykl zdarzeń prowadzący do katastrofy, dlatego trzeba je testować. Badania jednego łożyska mogą trwać kilka tygodni. Symuluje się tysiące cykli start - lot na zadanym pułapie - lądowanie, przekraczając czas po jakim łożysko powinno być wymienione. Można też je przegrzewać, symulując pracę w ekstremalnych warunkach. Możemy badać łożyska o średnicy do 8 cali (ponad 20 cm), stosowane w samolotach, samochodach, lokomotywach czy innych dużych maszynach" - opowiadał Szuchnik.

Jak zaznaczył, duża część aparatury została wykonana na specjalne zamówienie według projektu inżynierów z Instytutu Lotnictwa. W szczególności dwa silniki elektryczne o mocy 150 kilowatów i maksymalnej prędkości obrotowej 25 tys. obrotów na minutę. Dopiero po półrocznych poszukiwaniach udało się znaleźć na świecie firmę gotową do wykonania tego rodzaju silników (zwykle tak wysoką prędkość obrotową uzyskuje się dzięki przekładniom, a nie bezpośredniemu napędowi).

Układ hydrauliczny pozwala na badanie wpływu obciążeń na łożysko (do 100 kiloniutonów), sprężarki wdmuchują do kilograma powietrza na sekundę, a grzałki o mocy 600 kilowatów dają możliwość osiągniecie temperatury powietrza do 550 stopni Celsjusza. Czujniki w układzie smarowania wykrywają obecność w oleju ewentualnych opiłków, świadczących o uszkodzeniu czy zużyciu łożyska, zaś sam olej jest poddawany regularnym badaniom w autoryzowanym laboratorium. Komputery pozwalają automatycznie wykonać dowolny program badawczy.

PAP - Nauka w Polsce

Możliwość obejrzenia USG zarodka/płodu przed podjęciem ostatecznej decyzji o aborcji jest standardem w placówkach medycznych, jednocześnie jednak pojawiają się zapędy prawne i polityczne (w niektórych stanach USA skuteczne), by opcja taka stała się dla pacjentki obowiązkiem - częstym argumentem wysuwanym przez przeciwników prawa do aborcji jest możliwość przekonania w ten sposób kobiety do zmiany jej decyzji. Abstrahując już nawet od aspektów etycznych przymuszania pacjentki do poddawania się zbędnym z punktu widzenia medycznego procedurom, pojawia się pytanie czy taki obowiązek ma rzeczywiście realne szanse powodzenia, czyli czy kobiety po obejrzeniu USG będą skłonne z terminacji ciąży zrezygnować. Dostępne badania pozwalały raczej powątpiewać w taką możliwość, jednak dotyczyły niewielkich grup kobiet (odpowiednio 350 i 500), zatem trudno było uważać je za rozstrzygające. Praca opublikowana w najnowszym, styczniowym, numerze Obstetrics & Gynecology analizuje populację znacznie większą.

Badanie objęło roczne (rok 2011) zapisy wizyt odbytych w celu przerwania ciąży w obejmującym 19 klinik Planned Parenthood Los Angeles, osiągając grupę 15 168 przypadków. Pacjentki mieściły się w zakresie wiekowym 12-48 lat (z przewagą grupy 20-24), ponad 3/4 spośród nich charakteryzował niski status ekonomiczny (na lub poniżej federalnego progu ubóstwa), dla ponad 2/3 (67,9%) nie była to pierwsza ciąża. Większość przypadków (66,8%) dotyczyła ciąż na etapie do 9 tygodnia rozwoju, kolejnych 20% - na etapie 9-12 tygodnia. Kobiety podzielono dodatkowo na podstawie wywiadu przeprowadzanego przy przyjęciu przez personel kliniki na kategorie zależne od poziomu stopnia przekonania o swojej decyzji - kategorycznie zdecydowane na przerwanie ciąży ("zdecydowane"), nie w pełni przekonane - przestraszone, ambiwalentne, smutne ("pośrednie") oraz - pacjentki "nieprzekonane", niezdecydowane, niechętne, niepewne (ze względu na niewielką liczebność dwie ostatnie grupy do celów badania połączono w jedną, stanowiącą 7,4% grupę, przeciwstawianą pacjentkom "zdecydowanym"), przy czym olbrzymią większość stanowiły pacjentki zdecydowane na zabieg - 85,4%. Osobno rozważano grupę pacjentek nieskategoryzowaną pod tym względem w zapisach klinik. Wszystkim pacjentkom rutynowo proponowano zapoznanie się ze zdjęciami USG zarodka/płodu. Z opcji tej postanowiła skorzystać nieco mniej niż połowa (42,5%), większość nie wyraziła takiej chęci.

W 98,8% opisanych przypadków ciąże przerwano. Różnica pomiędzy kobietami, które zdecydowały się zapoznać z USG, a tym, które z rzeczonej opcji zrezygnowały wyniosła 0,6% (98,4% versus 99%). Istotnym czynnikiem modelującym tę różnicę okazał się stopień zdecydowania pacjentki, by aborcję przeprowadzić - pacjentki od początku skategoryzowane jako niezdecydowane/niepewne wykazywały nieznacznie wyższą (choć osiągającą poziom istotności statystycznej) tendencję do podjęcia decyzji o kontynuacji ciąży niż pacjentki od początku zdecydowane. U kobiet od początku zdecydowanych zapoznanie się z USG zarodka/płodu nie wpływało znacząco na decyzję.

Wbrew intencjom polityków nie wydaje się, by skłanianie kobiet planujących aborcję do oglądania zdjęć USG mogło mieć istotny wpływ na ich decyzje. Minimalny efekt możliwy jest do zaobserwowania wyłącznie u pacjentek od początku podchodzących do samej procedury niechętnie i wyrażających wątpliwości, należy jednak pamiętać, że jest to grupa będąca w znaczącej mniejszości. Wobec większości ciężarnych próba zmuszenia ich do oglądania zdjęć zarodka/płodu, a niekiedy także do celowego przeprowadzania dodatkowych, zbędnych z punktu widzenia medycyny, badań np. USG ginekologicznego sondą dopochwową zdaje się - w obliczu badań pokazujących bezskuteczność podobnych procedur - nosić jedynie znamiona złośliwego nękania.

Artykuł: Relationship Between Ultrasound Viewing and Proceeding to Abortion. M Gatter, K Kimport, DG Foster, TA Weitz, UD Upadhyay; Obstetrics & Gynecology 2014; 123(1):81-87. Abstrakt.

1. Tzw. czerwony śnieg z algą niebiesko-zieloną (cyjanobakterią). Fot. Peretz Partensky, Wikimedia

Dzięki mikroskopijnym sinicom Chińczycy chcą powstrzymać pustynnienie wielkich obszarów swojego kraju - informuje "New Scientist". Pustynnienie jest w północnych Chinach poważnym problemem. Nadmierne wypasanie żywego inwentarza zniszczyło warstwę mchów, glonów i porostów, wiążących glebę. Z czasem piaski mogą pochłonąć drogi czy linie kolejowe. Burze piaskowe i pyłowe zagrażają ziemiom uprawnym, a nawet dużym miastom.

Sytuację poprawia wysiewanie odpornych traw, które utrzymują piasek w miejscu. Jednak pojedyncze ziarnka nadal są stopniowo wywiewane przez wiatr.

Nowy środek zaradczy opracowała Chunxiang Hu z Instytutu Hydrobiologii Chińskiej Akademii Nauk w Wuhan. Obsiane trawą wydmy pokrywane są mieszaniną zawierającą zdolne do życia w tak suchym środowisku sinice (cyjanobakterie).

Sinice to gromada organizmów samożywnych (zdolnych do fotosyntezy), dawniej uznawanych za rośliny, a według nowszej taksonomii zaliczanych do królestwa bakterii. Zakwity, czyli masowe pojawianie się sinic znamy chociażby z Bałtyku, w którym często stają się problemem. Jednak sinice potrafią przeżyć także w suchym środowisku.

W ramach chińskich badań rozmnażane w pobliskich sadzawkach sinice są co kilka dni przewożone ciężarówkami i tam rozpylane na wydmach. Sinice tworzą lepkie włókna, które utrzymują w miejscu cząstki gleby i zapobiegają ich wywianiu. Ponadto w procesie fotosyntezy pochłaniają dwutlenek węgla z atmosfery i dostarczają glebie potrzebnej materii organicznej.

Trwający osiem lat eksperyment Hu doprowadził do powstania na wydmach warstwy materii organicznej o grubości centymetra po zacienionej stronie wydm (po stronie nasłonecznionej warstwa była dwa razy cieńsza). Poprawiło to istotnie wzrost roślin.

Metoda "obsiewania" sinicami stosowana jest obecnie w północnych Chinach do zabezpieczania obrzeży dróg i linii kolejowych, jak również granic oaz i ziem uprawnych. W ciągu następnych pięciu lat program ma objąć 133 kilometry kw. powierzchni. (PAP)

Odkryto nową postać węgla, która ma osobliwą budowę i nietypowe właściwości fizyczne - informuje pismo "Nature Chemistry". Nowy materiał nazwano "rażąco wypaczonym nanografenem".

Do niedawna naukowcy znali tylko dwie postacie czystego węgla - twardy diament i miękki, szaroczarny grafit. W roku 1985 odkryto jednak, że atomy węgla mogą się łączyć w maleńkie, puste w środku kulki, zwane fullerenami. Później naukowcy nauczyli się również uzyskiwania długich, ultra cienkich węglowych rurek (nanorurek) oraz grafenu - płaskich arkuszy grubości jednego atomu węgla. Odkrycie fullerenów zostało zresztą uhonorowane Nagrodą Nobla w dziedzinie chemii (1996 - Harold Kroto R.E. Smalley i R.F. Curl jr.). Natomiast Nobla w dziedzinie fizyki przyznano za badania nad grafenem (2010 - Andriej Gejm i Konstantin Nowosiłow).

[O możliwych zastosowaniach fullerenów zob. w materiale: Dlaczego grafen z Polski zrewolucjonizuje nasze życie? Ekspert o zaletach tego materiału]

Teraz naukowcy z Boston College oraz uniwersytetu w Nagoi (Japonia) dokonali syntezy kolejnej odmiany węgla, nazwanej przez nich "rażąco wypaczonymi nanografenami" (grossly warped nanographenes).

Nowy materiał tworzą liczne, identyczne cząsteczki "wypaczonego grafenu", z których każda zawiera dokładnie 80 atomów węgla, połączonych w sieć zbudowaną z 26 pierścieni. Zamiast typowych sześciu atomów, pięć spośród pierścieni zawiera ich po 7, a jeden - tylko pięć. Brzegi cząsteczki, mającej średnicę nieco ponad nanometra są "udekorowane" 30 atomami wodoru.

Pierścienie o nieparzystej liczbie atomów nie tylko deformują węglową płaszczyznę, ale także zmieniają jej właściwości. Taki nanografen jest znacznie lepiej rozpuszczalny do zwykłego grafenu, różni się też od niego kolorem.

Pomiary elektrochemiczne wykazały, że zarówno zwykły, płaski grafen, jak i jego nowa pofałdowana odmiana, równie łatwo ulegają utlenieniu. Jednak "zdeformowany" grafen trudniej ulega redukcji.

Specjaliści od dawna mówili o właściwościach zwykłego grafenu, mającego dokonać przewrotu w mikro-, a raczej nanoelektronice. Wprowadzając do struktury grafenu liczne pierścienie o nieparzystej liczbie atomów węgla, naukowcy zademonstrowali, że elektroniczne właściwości grafenu mogą być modyfikowane w przewidywalny sposób dzięki precyzyjnie kontrolowanej syntezie chemicznej. (PAP, ilustracja: Wikimedia)

Na studiach mieliśmy dużo nauki a mało czasu, dlatego postanowiliśmy stworzyć urządzenie, które pozwoli nam monitorować sen, dzięki czemu będziemy mogli spać bardziej efektywnie - mówi w rozmowie z PAP Kamil Adamczyk, szef firmy Interclinic, która stworzyła opaskę analizującą jakość snu.

Firma Intelclinic stworzyła elektroniczną opaskę na oczy, pozwalającą monitorować sen i poprawić jego jakość. Urządzenie analizuje sen i wysyła za pośrednictwem łącza Bluetooth informacje do specjalnej aplikacji w smartfonie. Następnie dane są analizowane i telefon budzi nas w odpowiednim momencie. Pomysł Polaków docenili jurorzy konkursu LeWeb 2013 w Paryżu i przyznali firmie pierwszą nagrodę. W konkursie wzięło udział 700 start-upów, czyli firm, które opracowują innowacyjne.

Firmę założyli dwaj absolwenci Politechniki Warszawskiej - Janusz Frączka, Krzysztof Chojnowski oraz student Uniwersytetu Medycznego w Warszawie - Kamil Adamczyk.

PAP: Dlaczego zdecydowali się państwo na stworzenie urządzenia monitorującego sen?

Kamil Adamczyk, szef firmy Intelclinic: Pomysł zrodził się podczas studiów. Razem z kolegami mieliśmy dużo nauki a mało czasu i zainteresowaliśmy się snem polifazowym. Przejście na sen polifazowy (sen polifazowy jest alternatywą do snu normalnego, tzw. monofazowego, polega on na tym, że zamiast nocnego snu, śpi się w kilku cyklach krótszych drzemek w ciągu doby - PAP) sprawiło mi jednak wiele trudności, dlatego zaczęliśmy się zastanawiać, w jaki sposób można ten proces ułatwić. Dlatego postanowiliśmy stworzyć urządzenie, które pozwoli nam monitorować sen, dzięki czemu będziemy mogli spać bardziej efektywnie.

PAP: Na czym polega działanie państwa urządzenia?

K.A.: To jest urządzenie monitorujące sen, pozwalające użytkownikowi sprawdzać, czy śpi prawidłowo czy raczej powinien coś zmienić. W okularach zainstalowane są czujniki, które będą monitorować podczas snu aktywność elektryczną mózgu, ruchy gałek ocznych oraz mięśni i na tej podstawie otrzymamy wykres naszego snu.

Ponieważ jest to urządzenie, które będzie skierowane na szeroki rynek konsumencki, to z założenia nie będzie ono tak dokładne, jak urządzenia medyczne. Pozwoli ono jednak na sygnalizowanie nieprawidłowości wykrytych automatycznie i zaproponuje konsultacje z lekarzem. Jednak dane te nie będą miały wartości diagnostycznych.

Dzięki urządzeniu użytkownicy będą po prostu bardziej świadomi swojego snu. Pozwoli to m.in. na zauważenie i ewentualne wyeliminowania behawioralnych zaburzeń snu i poprawienie higieny snu.

Podkreślam jednak, że nie należy traktować tego jako diagnozy, tylko jako swego rodzaju sugestii, że może być coś jest nie tak z naszym snem i warto udać się do lekarza.

PAP: Udało się wam zebrać potrzebne na produkcje pieniądze, niedawno otrzymaliście nagrodę w Paryżu w konkursie dla młodych innowacyjnych firm. Co dalej?

K.A.: Pierwsze urządzenia mamy dostarczyć w kwietniu przyszłego roku. W najbliższym czasie rozpoczniemy współpracę z prywatną kliniką snu w Polsce, aby zwiększyć precyzję naszego urządzenia. Mamy nadzieję, że dzięki współpracy z lekarzami i szpitalami uda nam się opublikować wyniki naszych badań zatwierdzonych i opisanych przez profesjonalnych lekarzy. Planujemy także rozpoczęcie współpracy z klinikami i szpitalami uniwersyteckimi w USA i zobaczymy, jak to się rozwinie.

PAP: Sen polifazowy wzbudza wiele dyskusji, można spotkać opinie, że nie jest do końca zdrowy, że trudno go stosować w życiu. Co panowie na to.

K.A.: W Polsce pojawiły się opinie, że jesteśmy zwolennikami i propagatorami snu polifazowego, a my tylko chcemy dać ludziom możliwość przestawienia się na sen polifazowy. My zawsze podkreślamy, że najzdrowszy jest sen 9-godzinny i takiego snu nic nie zastąpi. Zdarzają się jednak w życiu człowieka takie momenty, w których trudno jest spać 9 godzin. Dlatego nasze urządzenie może pozwolić ustabilizować sen tak, aby zawsze wychodził on nam na dobre. Jeżeli ktoś śpi regularnie 4 godziny, bo na tyle pozwala mu praca, to nie będą do niego przemawiały argumenty, żeby spać 9 godzin, bo to jest zdrowe. Trzeba znaleźć rozwiązanie jak mu pomóc zoptymalizować te 4 godziny.

PAP: Dla kogo przede wszystkim przeznaczone będzie urządzenie?

K.A.: Myślę, że przede wszystkim dla osób, które są bardzo zapracowane, żeby zwiększyć ich świadomość jak ważny jest zdrowy sen. Ale także każda osoba, która będzie chciała lepiej spać, będzie mogła z niego korzystać. Chcemy także podjąć współpracę z liniami lotniczymi, żeby pasażerowie lotów transatlantyckich mogli monitorować swój sen i ewentualnie lepiej rozkładać swoje drzemki przed i po podróży, aby zniwelować skutki zmian stref czasowych.

PAP - Nauka w Polsce

Deszcz meteorytów nad Rosją, identyfikacja szczątków króla Ryszarda III, sklonowanie ludzkich zarodków, wyczekiwany Nobel za cząstkę Higgsa i pierwszy polski satelita naukowy Lem w kosmosie - to niektóre z istotnych wydarzeń naukowych w 2013 r.

Na początku roku Komisja Europejska ogłosiła badania nad ludzkim mózgiem i właściwościami grafenu strategicznymi projektami Unii Europejskiej. Pod koniec roku zaś przyjęto unijny program Horyzont 2020, na lata 2014-2020, finansujący badania i innowacje.

Mijający rok przyniósł też sukcesy polskich badaczy: pracujący w USA prof. Krzysztof Matyjaszewski otrzymał nagrodę AkzoNobel North America Science Award w dziedzinie chemii, a fizyk, dr Piotr Sułkowski z Uniwersytetu Warszawskiego otrzymał prestiżowy grant naukowy, przyznawany przez Europejską Radę ds. Badań (ERC). Z kolei marsjańskie łaziki z Polski zajęły dwa pierwsze miejsca w prestiżowych, międzynarodowych zawodach University Rover Challenge rozgrywanych w USA.

STYCZEŃ

- W wieku 83 lat zmarł inżynier Stefan Kudelski, twórca słynnych magnetofonów Nagra, które zrewolucjonizowały technikę rejestracji dźwięku - także w filmach. Był laureatem "technicznych" Oskarów. Kudelski zmarł 26 stycznia w Cheseaux-sur-Lausanne w Szwajcarii.

- Prof. Krzysztof Matyjaszewski z Uniwersytetu Carnegie Mellon w Pittsburgu, otrzymał nagrodę AkzoNobel North America Science Award w dziedzinie chemii. Polaka, który jest pierwszym laureatem tej nagrody, wytypowało The American Chemical Society. Nagrodzono go za innowacje w dziedzinie chemii polimerów.

- Komisja Europejska ogłosiła badania nad ludzkim mózgiem i właściwościami grafenu strategicznymi projektami Unii Europejskiej. W każdą inicjatywę zaangażują się naukowcy z co najmniej 15 państw członkowskich UE i blisko 200 instytutów badawczych. W projekcie "Human Brain Project" weźmie udział zespół kierowany przez dr. hab. Piotra Bogorodzkiego z Politechniki Warszawskiej, a w badaniach nad grafenem - zespół Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie.

LUTY

- Amerykańska fundacja, planująca zorganizowanie załogowego przelotu blisko Marsa, poinformowała, że w misji tej mieliby uczestniczyć mężczyzna i kobieta, a przy ich wybieraniu preferowane będą pary małżeńskie. Przedsięwzięcie to chce zrealizować fundacja Inspiracja Mars utworzona przez multimilionera Dennisa Tito, który w roku 2001 roku zapłacił 20 mln dolarów za turystyczny lot na Międzynarodową Stację Kosmiczną.

- Nad Uralem, m.in. w okolicach Czelabińska, spadł deszcz meteorytów; ponad tysiąc osób zostało rannych. Zjawisku towarzyszyła seria eksplozji. Nad terytorium Uralskiego Okręgu Federalnego doszło do destrukcji meteoroidu, który częściowo spłonął w dolnych warstwach atmosfery.

- Po trzech latach pracy zatrzymano Wielki Zderzacz Hadronów - największy na świecie akcelerator. W tym czasie udało się odkryć nową cząstkę - przypuszczalnie długo poszukiwany bozon Higgsa. Zderzacz przejdzie modernizację i wznowi pracę w połowie 2014 r.

- Naukowcy z uniwersytetu w Leicester w Anglii na podstawie badań DNA i datowania radiowęglowego potwierdzili, że szkielet odkopany w ub.r. na parkingu w tym mieście to szczątki króla Ryszarda III (1452-85), ostatniego z dynastii Plantagenetów.

MARZEC

- Zespół portalu Zoouniverse.org poszukiwał osoby, prawdopodobnie Polki lub Polaka, która odkryła planetę pozasłoneczną. Znany był jedynie login tej osoby: rafcioo28. Był on pierwszym internautą, który znalazł tranzyt planety pozasłonecznej PH2b. Odkrywcą planety pozasłonecznej okazał się Rafał Herszkowicz ze Zgierza.

- Międzynarodowy zespół naukowców z prowadzonej przez ESA misji Planck opublikował najdokładniejszą mapę promieniowania reliktowego, będącego "echem" Wielkiego Wybuchu. Uzyskane wyniki nie we wszystkich aspektach zgadzają się z teoriami na temat ewolucji Wszechświata. Jednym z liderów zespołu badawczego był polski naukowiec prof. dr hab. Krzysztof Górski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego i Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie (USA).

KWIECIEŃ

- Na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej rozpoczął pracę analizator Centrum Badań Kosmicznych PAN. Pomoże on ustalić, jak zmieniające się pole elektromagnetyczne wpływa na stację, jej mieszkańców i eksperymenty. Ułatwi też diagnozowanie pogody kosmicznej.

- W wieku 87 lat po długiej chorobie zmarł Robert Edwards - brytyjski fizjolog, pionier metody zapłodnienia pozaustrojowego (in vitro). W 1968 roku doprowadził on do zapłodnienia ludzkiej komórki jajowej w warunkach laboratoryjnych. Wtedy też rozpoczął współpracę z ginekologiem Patrickiem Steptoe. Praca obu naukowców umożliwiła przyjście na świat pierwszego dziecka z probówki, dziewczynki Louise Brown 25 lipca 1978 roku. W 2010 roku Edwards został za swoje osiągnięcia w tej dziedzinie uhonorowany Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny i fizjologii.

MAJ

- Martwego mamuta, zachowanego w idealnym stanie, z niezamarzniętą krwią, znaleziono na wyspie na północy Syberii. Zwierzę zachowało się w doskonałym stanie dlatego, że dolna część jego ciała tkwiła w czystym lodzie.

- 17-letnia Kinga Panasiewicz z Hrubieszowa zdobyła 2. nagrodę w dziedzinie medycyny i zdrowia w prestiżowym konkursie naukowym dla młodzieży Intel ISEF w USA. W nagrodę imieniem dziewczyny nazwano jedną z niedawno odkrytych asteroid.

- Badacze sklonowali ludzkie zarodki, z których po raz pierwszy można pozyskać komórki macierzyste. Międzynarodowy zespół naukowców wykorzystał komórki jajowe ofiarowane do eksperymentu przez jedną z kobiet. Usunięto z niej jądro komórkowe, zawierające zasadniczą część DNA, a zamiast niej wprowadzono jądro komórkowe pobrane ze skóry ośmiomiesięcznego dziecka. Dokonanie otworzyło nowe możliwości hodowli tkanek i narządów, ale wzbudziło również ogromne kontrowersje etyczne.

- Nowy gatunek ptaka sprzed 29 mln lat - Resoviaornis jamrozi - odkrył pod Rzeszowem tamtejszy pasjonat paleontologii. To nowo odkryty gatunek ptaka wróblowego żyjącego w okresie wczesnego oligocenu.

CZERWIEC

- Marsjańskie łaziki z Polski zajęły dwa pierwsze miejsca w prestiżowych, międzynarodowych zawodach University Rover Challenge rozgrywanych w USA. Zwyciężył Hyperion zespołu z Politechniki Białostockiej, a drugi był Scorpio III z Politechniki Wrocławskiej.

- Sąd Najwyższy USA zadecydował jednogłośnie, że nie wolno ubiegać się o patenty dla ludzkich genów, można jednak opatentować syntetyczne DNA.

- Wyniki badań krwinek pobranych z wnętrza czaszki słynnego Człowieka Lodu, czyli Otziego sugerują, że przed śmiercią otrzymał on mocny cios w czoło, co sprawiło, że jego mózg uderzył o tylną część czaszki. Wykazali to Frank Maixner z instytutu w Bolzano (Włochy) oraz Andreas Tholey z uniwersytetu w Kilonii (Niemcy) analizując białka z dwóch próbek mózgu Człowieka Lodu.

- Fizyk, dr Piotr Sułkowski z Uniwersytetu Warszawskiego otrzymał prestiżowy grant naukowy, przyznawany przez Europejską Radę ds. Badań (ERC). Tzw. Starting Grant jest przyznawany młodym badaczom. Na realizację projektu "Quantum fields and knot homologies" Polak otrzymał ponad 1,3 mln euro na okres pięciu lat.

LIPIEC

- Grobowiec zawierający szkielety 63 osób, ponad 1200 cennych przedmiotów ze srebra, złota, brązu, kamieni półszlachetnych alabastru i innych materiałów znaleźli w Peru polscy archeolodzy. Zespół pracujący pod kierunkiem dr. Miłosza Giersza z Instytutu Archeologii Uniwersytetu Warszawskiego (UW) i Ośrodka Badań Prekolumbijskich UW dokonał tych odkryć w Huarmey, 300 km na północ od stolicy kraju - Limy.

SIERPIEŃ

- Unikatową w skali Polski figurkę glinianą z okresu neolitu (IV tysiąclecie p.n.e.) przedstawiającą stylizowaną postać kobiety, znaleziono podczas badań wykopaliskowych w Raciborzu. Do tej pory odkrywano jedynie nieliczne i niewielkie fragmenty postaci ludzkich z tego okresu.

- Peruwiańsko-polska ekipa badawcza zbadała dotychczas nieznany obiekt inkaski, który okazał się być rodzajem obserwatorium astronomicznego.

- Dwaj naukowcy z University of Washington (USA) - prof. Rajesh Rao i prof. Andrea Stocco - połączyli swe mózgu za pośrednictwem internetu i jeden z nich samą myślą wprawił w ruch rękę drugiego. Nie opublikowali swego doświadczenia na łamach pisma naukowego, lecz jedynie poinformowali o tym na stronie internetowej swej uczelni.

WRZESIEŃ

- Po raz pierwszy według nowych zasad, Komitet Ewaluacji Jednostek Naukowych pod przewodnictwem prof. Macieja Zabela analizował i porównywał dorobek naukowy wydziałów, instytutów naukowych i badawczych. Ponad 960 jednostkom nadano kategorie od A+ przez A, B do C. 37 najbardziej prestiżowych instytucji uzyskało kategorię "A +".

- Wyjątkowo złośliwe guzy mózgu można oszukać i zamienić w łagodne, dzięki czemu przestają być śmiertelne - wykazały badania polskich badaczy opublikowane przez "Journal of Pathology". Grupa badawcza prof. Bożeny Kamińskiej z Instytutu Biologii Doświadczalnej PAN im. M. Nenckiego w Warszawie wykazała to na przykładzie komórek myszy.

- Baraki zamieszkiwane przez VIII rzymski legion Augusta w połowie I wieku n.e. znalazł zespół naukowców z Ośrodka Badań nad Antykiem Europy Południowo-Wschodniej Uniwersytetu Warszawskiego w czasie wykopalisk z Novae obok miasta Swisztow w Bułgarii.

- Genomy tygrysa, lwa i pantery śnieżnej rozszyfrowała międzynarodowa grupa badaczy. Może to pomóc w ochronie zagrożonych gatunków. Do tej pory poznana była jedynie sekwencja DNA kotów domowych. Nowe badanie dowodzi, że tygrysy dzielą z nimi 96 proc. genów.

- W uczeniu się i zapamiętywaniu przyjemnych doznań bierze udział konkretna część mózgu, tzw. jądro środkowe ciała migdałowatego - ustalili naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w Warszawie.

- Próbnik międzyplanetarny Voyager 1 jako pierwszy stworzony przez człowieka obiekt opuścił Układ Słoneczny - poinformowała amerykańska Państwowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA).

PAŹDZIERNIK

- Badania skamieniałych pyłków roślinnych z wczesnego triasu sugerują, że rośliny kwitnące pojawiły się na ziemi 100 mln lat wcześniej, niż sądzono.

- Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny podzielono między trzech naukowców - Jamesa E. Rothmana i Randy'ego W. Schekmana z USA oraz reprezentującego Niemcy Thomasa C. Suedhofa. Prace laureatów dotyczą transportu substancji wewnątrz żywych komórek.

- Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki przyznano Peterowi Higgsowi i Francois Englertowi, których teoria wyjaśnia, skąd się bierze masa. Słuszność teorii potwierdziło odkrycie w 2012 r. bozonu Higgsa, znanego też "boską cząstką".

- Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii otrzymali: Martin Karplus, Michael Levitt i Arieh Warshel za opracowanie komputerowych modeli dla chemii. Ich prace pozwalają m.in. na produkcję lepszych leków.

LISTOPAD

- Hybrydowe zaćmienie Słońca, w którym w części pasa zaćmienie jest widoczne jako obrączkowe, a w innej części jako całkowite. Pas całkowitej fazy przeszedł przez Atlantyk i centralną Afrykę. Fazy częściowe były widoczne na Atlantyku, w prawie całej Afryce i w południowej Europie.

- Zbadano eksplozję meteoroidu, która nastąpiła w lutym nad Czelabińskiem w Rosji. Okazało się, że była ona 40 razy silniejsza niż wybuch bomby jądrowej. Ponad 4 tony meteorytów, które spadły na Ziemię, stanowiły 0,05 proc. masy całego obiektu.

- Profesorowie: Andrzej K. Tarkowski, Sylwester Porowski, Marek Żukowski i Jan Woleński zostali tegorocznymi laureatami Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP). Wysokość nagrody wynosi 200 tys. złotych.

- Według wstępnych danych Światowej Organizacji Meteorologicznej (WMO) (definitywne znane będą w marcu przyszłego roku) rok 2013 może okazać się jednym z dziesięciu najcieplejszych lat od zapoczątkowania w 1850 roku regularnych nowoczesnych pomiarów.

- W ramach rekonstrukcji rządu na stanowisku ministra nauki i szkolnictwa wyższego prof. Barbarę Kudrycką zastąpiła prof. Lena Kolarska-Bobińska.

- W kosmos wyruszył pierwszy polski satelita naukowy Lem. W przestrzeń kosmiczną wyniosła go rosyjska rakieta Dniepr. Lem pomoże m.in. sprawdzić, jakie procesy fizyczne zachodzą w najjaśniejszych gwiazdach.

GRUDZIEŃ

- Ministrowie krajów UE odpowiedzialni za badania i rozwój przyjęli unijny program badawczy na lata 2014-2020 Horyzont 2020. Jego budżet wynosi 77 mld euro. To największy program tego typu na świecie.

- Instrumenty satelitarne w samym sercu Antarktydy, na lodowym Płaskowyżu Polarnym zarejestrowały temperaturę minus 93,2 st. C. To najzimniejsze miejsce na Ziemi.

- Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie medycyny, fizyki, chemii, literatury i ekonomii otrzymali z rąk króla Szwecji Karola XVI Gustawa medale i dyplomy.

PAP. Ilustracja: freedigitalphotos.net

1. Badanie za pomocą skanera magnetycznego rezonansu jądrowego w Pracowni Obrazowania Mózgu Centrum Neurobiologii Instytutu Nenckiego. (Źródło: Instytut Nenckiego, Grzegorz Krzyżewski)

W Instytucie Nenckiego ruszają programy badawcze wykorzystujące nowoczesny skaner rezonansu magnetycznego, oddany do użytku w niedawno wybudowanej Pracowni Obrazowania Mózgu Centrum Neurobiologii. To pierwszy w kraju przypadek, gdy sprzęt diagnostyczny tej klasy będzie służył wyłącznie rozwijaniu nauki.

W Polsce działa ponad 100 medycznych skanerów rezonansu magnetycznego (MRI). Zainstalowane w szpitalach, są niezastąpionymi narzędziami bezinwazyjnego diagnozowania organów wewnętrznych. Badania pacjentów mają tu bezwarunkowy priorytet. W efekcie polscy naukowcy mieli utrudniony dostęp do skanerów MRI, co ograniczało możliwości prowadzenia zaawansowanych badań struktury (sMRI) i funkcji (fMRI) mózgu. Dziś to już przeszłość. W Pracowni Obrazowania Mózgu, uruchomionej w Centrum Neurobiologii Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie, rozpoczął pracę skaner rezonansu magnetycznego z polem o indukcji 3 tesli, przeznaczony wyłącznie do badań naukowych.

Nowa pracownia Instytutu Nenckiego, wybudowana i wyposażona dzięki funduszom europejskim w ramach warszawskiego Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii CePT, ma charakter środowiskowy. Oznacza to, że z aparatury może skorzystać każdy zainteresowany naukowiec. "Nasz udział nie ogranicza się wyłącznie do udostępniania sprzętu i jego obsługi. Pomagamy także przygotowywać projekty i dobierać odpowiednią do nich metodologię badawczą", zaznacza zespół Pracowni i dodaje, że chociaż laboratorium dopiero zaczyna działalność, już ma zaplanowany grafik badań na kolejny rok.

Dzięki nowoczesnemu skanerowi MRI polscy naukowcy z ośrodków badawczych oraz akademickich prowadzą zaawansowane badania obrazowania strukturalnego oraz funkcjonalnego ludzkiego mózgu. Już teraz rusza nowatorski program badań dzieci z dysleksją rozwojową. Jego planowanym rezultatem będą lepsze metody diagnozowania zaburzenia oraz efektywniejsze sposoby dobierania metod terapeutycznych. Dla celów projektu wybudowano specjalną atrapę skanera MRI, umożliwiająca zapoznawanie dzieci z procedurami eksperymentalnymi. Projekt, realizowany w Pracowni Obrazowania Mózgu, jest prowadzony przez interdyscyplinarny zespół badaczy z Instytutu Nenckiego (dr Katarzyna Jednoróg, prof. Anna Grabowska) oraz Politechniki Warszawskiej (dr hab. Piotr Bogorodzki). W Pracowni realizowane są także projekty NCN i NCBIR prowadzone przez prof. Małgorzatę Kossut, prof. Andrzeja Wróbla oraz prof. Elżbietę Szeląg.

W Pracowni Obrazowania Mózgu są ponadto realizowane liczne projekty naukowców współpracujących, m.in. z Warszawskiej Akademii Medycznej, Uniwersytetu Warszawskiego, Uniwersytetu Jagielońskiego, Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza, Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu oraz Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej. Tematyka prowadzonych badań dotyczy szerokiego spektrum procesów, między innymi plastyczności mózgu, języka, zaburzeń lękowych, pamięci długoterminowej, empatii oraz genetyki zachowania.

Skaner MRI znajdzie zastosowanie również w badaniach nad chorobą Alzheimera. W tym przypadku czynnikiem krytycznym jest wczesne wykrywanie zmian neurodegeneracyjnych w mózgu. Niestety, objawy kliniczne związane z chorobą Alzheimera ujawniają się dopiero kilka lat po wystąpieniu pierwszych zmian, a wtedy na leczenie jest już za późno. Co prawda medycyna nie dysponuje obecnie lekami na chorobę Alzheimera, ale można się spodziewać, że prędzej czy później będą one dostępne. Wtedy pierwszorzędnego znaczenia nabierze właśnie możliwość jak najwcześniejszej detekcji zmian neurodegeneracyjnych w mózgu.

Oprócz skanera MRI do Pracowni Obrazowania Mózgu zakupiono nowoczesną aparaturę do badań elektroencefalograficznych (EEG) oraz przezczaszkową stymulację magnetyczną (TMS). Aparat EEG pozwala rejestrować zmiany aktywności elektrycznej mózgu z dużą dokładnością czasową, mierzoną w milisekundach. Aktualnie prowadzone są badania z wykorzystaniem metody symultanicznej rejestracji EEG-fMRI we współpracy z Wydziałem Psychologii Uniwersytetu Warszawskiego. Naukowcy wykorzystując symultaniczną rejestrację chcą zrozumieć mechanizmy mózgowe związane z odczuwaniem lęku. Urządzenie TMS można z kolei używać do pobudzania oraz hamowania wybranych ośrodków mózgu za pomocą lokalnego pola magnetycznego. Dodatkowe urządzenia tworzą unikatowe w skali kraju specjalistyczne stanowisko umożliwiające badanie ludzkiego mózgu.

Pracownia Obrazowania Mózgu to jedno z laboratoriów Centrum Neurobiologii, nowej struktury Instytutu Nenckiego, powstającej w ramach europejskiego projektu budowy Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii CePT. Z budżetem ponad 388 mln zł, CePT jest największym przedsięwzięciem biomedycznym i biotechnologicznym w Europie Środkowo-Wschodniej. W ramach projektu, którego Instytut Nenckiego jest jednym z kilkunastu uczestników, w warszawskiej dzielnicy Ochota powstaje zespół powiązanych laboratoriów środowiskowych, integrujących działalność badawczą i wdrożeniową wielu instytucji naukowych tworzących. Laboratoria te umożliwią prowadzenie badań podstawowych i przedklinicznych na najwyższym poziomie europejskim w zakresie analizy strukturalnej i funkcjonalnej białek, fizyko-chemii i nanotechnologii biomateriałów, biotechnologii molekularnej, wspomagania technologii medycznych, patofizjologii i fizjologii, onkologii, genomiki, neurobiologii oraz chorób związanych ze starzeniem.

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, utworzony w 1918 roku, jest największym nieuniwersyteckim ośrodkiem badań biologicznych w Polsce. Do priorytetowych dziedzin podejmowanych w Instytucie należą: neurobiologia, neurofizjologia, biologia i biochemia komórkowa oraz biologia molekularna - w skalach złożoności od organizmów tkankowych przez organelle komórkowe do białek i genów. W Instytucie działa 31 laboratoriów, między innymi nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Cytometrii Przepływowej i Skaningowej, Mikroskopii Elektronowej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii. Instytut dysponuje nowoczesną aparaturą badawczą i zmodernizowaną zwierzętarnią, pozwalającą na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, także transgenicznych, według najwyższych standardów. Poziom prac eksperymentalnych, publikacje i silne związki z nauką światową plasują Instytut wśród wiodących placówek biologicznych Europy.

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, utworzony w 1918 roku, jest największym nieuniwersyteckim ośrodkiem badań biologicznych w Polsce. Do priorytetowych dziedzin podejmowanych w Instytucie należą: neurobiologia, neurofizjologia, biologia i biochemia komórkowa oraz biologia molekularna - w skalach złożoności od organizmów tkankowych przez organelle komórkowe do białek i genów. W Instytucie działa 31 laboratoriów, m.in. nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Cytometrii Przepływowej i Skaningowej, Mikroskopii Elektronowej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii. Instytut dysponuje nowoczesną aparaturą badawczą i zmodernizowaną zwierzętarnią, pozwalającą na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, także transgenicznych, według najwyższych standardów. Poziom prac eksperymentalnych, publikacje i silne związki z nauką światową plasują Instytut wśród wiodących placówek biologicznych Europy.

Źródło: Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego

1. W Instytucie Biologii Doświadczalnej Polskiej Akademii Nauk im. M. Nenckiego w Warszawie rozpoczyna działalność nowoczesna Pracownia Neurobiologii Molekularnej, utworzona w ramach powstającego Centrum Neurobiologii. (Źródło: Instytut Nenckiego, Grzegorz Krzyżewski)

Jak wyleczyć złośliwy nowotwór mózgu? Dlaczego dwie komórki tego samego organizmu, choć mają identyczny zestaw genów, mogą mieć różny kształt i pełnić odmienne funkcje? Odpowiedzi na podobne pytania poszukują naukowcy z nowej Pracowni Neurobiologii Molekularnej Instytutu Nenckiego.

Gdy przyglądamy się pojedynczym ludziom, nie potrafimy wywnioskować z ich zachowania, jak zareaguje tłum. Podobnie dzieje się w genetyce: możemy badać pojedyncze geny w komórkach, ale by zrozumieć działanie całej komórki w tej czy innej tkance, trzeba się dowiedzieć, jak w danym przypadku pracuje cały genom. Badaniem genomów i sposobów odczytywania zawartej w nich informacji o ludzkich komórkach zajmuje się środowiskowa Pracownia Neurobiologii Molekularnej w Centrum Neurobiologii Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie. Pracownia powstała na bazie wcześniejszego laboratorium i właśnie rozpoczyna działalność - jako jedno z pięciu nowych laboratoriów Centrum Neurobiologii utworzonego w ramach projektu Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii CePT.

Wiele grup naukowych na świecie koncentruje swe badania na funkcjach jednego lub kilku genów bądź kodowanych przez nie białek. Lecz komórka w ludzkim organizmie zawiera ponad 20 tys. genów! Na dodatek w różnych typach komórek są aktywne różne geny. Zjawisko to ma związek z faktem, że choć każda komórka organizmu dysponuje tym samym zestawem genów, zajmują one zaledwie kilka procent łańcucha DNA. Szacuje się, że ok. 80% DNA - kiedyś uznawane za nieprzydatne i nazywane śmieciowym - zawiera sekwencje regulujące pracę genów. Okazuje się przy tym, że położenie tych sekwencji w komórkach różnych typów jest różne. Zatem bez wiedzy o całym genomie danego typu komórki nie można zrozumieć jej funkcjonowania.

2. prof. dr hab. Bożena Kamińska w laboratorium. (Źródło: Instytut Nenckiego, Grzegorz Krzyżewski)

"Nasza pracownia koncentruje się na wielkoskalowych badaniach genomów, podczas których staramy się analizować poziom regulacji wszystkich genów w genomie, jednocześnie. Jako jedni z pierwszych na świecie wkrótce będziemy prowadzić takie analizy na wyspecjalizowanych komórkach z tkanki mózgowej", wyjaśnia prof. dr hab. Bożena Kamińska. W najbliższych pięciu latach w Pracowni zostanie zsekwencjonowanych 150 ludzkich genomów.

W centrum zainteresowań badaczy z Instytutu Nenckiego znajdują się przede wszystkim stany patologiczne komórek, zwłaszcza transformacje nowotworowe. Takie transformacje zachodzą wskutek mutacji w genach, ale też wskutek efektów epigenetycznych, czyli zmian w środowisku chemicznym we wnętrzu komórki oraz w jej otoczeniu. Zmiany te mogą wpływać na sposób odczytywania informacji genetycznej.

Dotychczasowe strategie walki z nowotworami polegały na próbach ograniczania funkcji zmienionych genów i szukaniu sposobów zabijania komórki nowotworowej bądź zahamowania jej namnażania. To trudne zadanie, bo wiele mutacji zwiększa żywotność i przeciwdziała śmierci komórkowej. W przeciwieństwie do mutacji w genach, które są nieodwracalne i nie da się ich skorygować, zmiany epigenetyczne można cofnąć. Dlatego od niedawna pojawiło się inne podejście w walce z nowotworami, stawiające na odszyfrowanie mechanizmów epigenetycznych zarówno w guzie, jak i w jego otoczeniu.

"Chcemy zrozumieć procesy chemiczne i biologiczne, które sprzyjają rozwojowi komórek nowotworowych. Dlaczego? Komórka nowotworowa kształtuje swoje otoczenie by wspierało jej wzrost, aktywnie hamuje układ odpornościowy. Zamiast atakować bezpośrednio komórkę rakową, możemy próbować przywrócić pierwotne cechy jej środowisku. W praktyce oznaczałoby to możliwość ograniczenia rozwoju nowotworu lub nawet jego likwidację", stwierdza prof. Kamińska. Co szczególnie ważne, badania w Pracowni Neurobiologii Molekularnej Instytutu Nenckiego, koncentrujące się na opracowaniu dokładnych map całych genomów różnych typów komórek w organizmie, są i będą prowadzone nie tylko na laboratoryjnych liniach komórkowych, takich jak komórki mysiego i szczurzego glejaka, ale także na komórkach z guzów ludzkiego mózgu. Jest to możliwe dzięki współpracy z Instytutem Psychiatrii i Neurobiologii w Warszawie oraz Centrum Zdrowia Dziecka, które przekazują do badań guzy mózgu usunięte pacjentom. Z guzów są izolowane różne typy komórek, w tym komórki inicjujące glejaki.

"Oczywiste pole zastosowań dla naszych badań to medycyna, zwłaszcza w zakresie poznawania mechanizmów patologii nowotworów mózgu. Ale nie tylko. Zmiany epigenetyczne i zaburzenia sposobu odczytywania informacji genetycznej mogą też być przyczyną zaburzeń towarzyszących chorobom psychicznym takim jak schizofrenia. We współpracy z psychologiem prof. Januszem Rybakowskim z Poznania i bioinformatykiem prof. Janem Komorowskim z Uniwersytetu w Uppsali planujemy stworzyć specyficzne dla mózgu 'mapy obszarów regulatorowych', aby szukać w nich zmian genetycznych skojarzonych ze schizofrenią", mówi prof. Kamińska.

Nowa pracownia Instytutu Nenckiego dysponuje doskonałym zestawem najnowocześniejszych przyrządów badawczych. Dotychczasową aparaturę, pozwalającą śledzić procesy ekspresji od jednego do kilku genów, uzupełniono m.in. o skaner mikromacierzy. Wypasażone w skaner urządzenie pozwala badać jednocześnie ekspresję dosłownie każdego genu człowieka. Innym cennym nabytkiem jest sprzęt do mikrodysekcji laserowej. Umożliwia on precyzyjne wycinanie interesujących badaczy fragmentów tkanek, a nawet pojedynczych komórek z tkanki. Zgromadzona aparatura jest na tyle precyzyjna, że do wyizolowania RNA i zbadania profilu ekspresji wszystkich genów wystarcza zaledwie 150 komórek.

Złożoność badań wymaga odpowiedniej obsługi informatycznej. Zajmuje się nią grupa informatyków, którzy nie tylko przetwarzają zgromadzone dane za pomocą zaadaptowanych metod, ale również konstruują własne algorytmy analiz, m.in. pozwalające ocenić, czy w danej komórce lek ma szansę zadziałać. Ponieważ zapis informacji o pojedynczym genomie lub całkowity opis reakcji w komórce może zajmować nawet pół terabajta, trwają prace nad uruchomieniem w Pracowni dużego serwera, pozwalającego na efektywne przetwarzanie takich ilości danych.

Centrum Badań Przedklinicznych i Technologii (CePT), w budowie którego uczestniczy Instytut Nenckiego, to największe przedsięwzięcie biomedyczne i biotechnologiczne w Europie Środkowo- Wschodniej. Budżet projektu wynosi ponad 388 mln zł, w tym 85% to wkład Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego. W ramach CePT powstaje zespół powiązanych laboratoriów środowiskowych, integrujących działalność badawczą i wdrożeniową szeregu instytucji naukowych tworzących Centrum Badawcze Ochota. Laboratoria te umożliwią prowadzenie badań podstawowych i przedklinicznych na najwyższym poziomie europejskim w zakresie analizy strukturalnej i funkcjonalnej białek, fizyko-chemii i nanotechnologii biomateriałów, biotechnologii molekularnej, instrumentalnego wspomagania technologii medycznych, patofizjologii i fizjologii, onkologii, genomiki, neurobiologii oraz chorób związanych ze starzeniem.

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego Polskiej Akademii Nauk, utworzony w 1918 roku, jest największym nieuniwersyteckim ośrodkiem badań biologicznych w Polsce. Do priorytetowych dziedzin podejmowanych w Instytucie należą: neurobiologia, neurofizjologia, biologia i biochemia komórkowa oraz biologia molekularna - w skalach złożoności od organizmów tkankowych przez organelle komórkowe do białek i genów. W Instytucie działa 31 laboratoriów, m.in. nowoczesnej Mikroskopii Konfokalnej, Cytometrii Przepływowej i Skaningowej, Mikroskopii Elektronowej, Testów Behawioralnych i Elektrofizjologii. Instytut dysponuje nowoczesną aparaturą badawczą i zmodernizowaną zwierzętarnią, pozwalającą na hodowlę zwierząt laboratoryjnych, także transgenicznych, według najwyższych standardów. Poziom prac eksperymentalnych, publikacje i silne związki z nauką światową plasują Instytut wśród wiodących placówek biologicznych Europy.

Źródło: Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego

1. Przyrząd konstruowany w Instytucie Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej Polskiej Akademii Nauk w Warszawie pozwoli dzięki światłu oceniać stan ukrwienia mózgu. (Źródło: IBIB PAN)

Informacja o zmianach zachodzących w ukrwieniu mózgu ma istotne znaczenie przy leczeniu pacjentów z poważnymi uszkodzeniami neurologicznymi. Lecz aparatura w klinikach nie pozwala prowadzić u ciężko chorych ciągłych pomiarów czynności mózgu. To może się zmienić - dzięki przyrządowi do oceny ukrwienia mózgu za pomocą światła, powstającemu w Instytucie Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN w Warszawie.

Światło pozwoli lekarzom zdobyć informacje o zmianach w ukrwieniu mózgu ciężko chorych pacjentów, wynika z badań Instytutu Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej Polskiej Akademii Nauk (IBIB PAN) w Warszawie. Wcześniejsze prace nad optycznymi metodami analizy ukrwienia mózgu, prowadzone w klinikach całego świata, dawały niejednoznaczne rezultaty. "Wyniki naszych badań, otrzymane za pomocą zaawansowanej aparatury optoelektronicznej, są bardziej przekonujące", stwierdza dr hab. inż. Adam Liebert, prof. IBIB PAN.

Prace nad przyrządem do oceny ukrwienia mózgu z użyciem światła zainicjował w IBIB PAN prof. dr hab. inż. Roman Maniewski, jeszcze w latach 90. ubiegłego wieku. Obecnie są one kontynuowane w zespole kierowanym przez prof. Lieberta.

Optyczne metody do monitorowania mózgu wykorzystują fakt, że kości czaszki są w pewnym stopniu przezierne dla światła, zwłaszcza dla fal świetlnych z zakresu bliskiej podczerwieni, o długościach między 650 a 850 nanometrów (miliardowych części metra). Istotne znaczenie mają właściwości hemoglobiny, której utlenowana forma w inny sposób oddziałuje ze światłem niż forma zredukowana. Zjawisko to pozwala oceniać stopień natlenienia obserwowanej części ciała poprzez analizę intensywności światła penetrującego tkankę.

Podstawowymi elementami optycznych urządzeń diagnostycznych są niewielkie źródła światła (diody laserowe) oraz czułe fotodetektory. Źródła i detektory, zwykle oddalone od siebie o 2-5 cm, są zestawiane w pary. Do głowy pacjenta można przyłożyć jednocześnie od kilku do kilkunastu takich par, co potencjalnie pozwala badać znaczną część mózgu. Sygnały zarejestrowane przez detektory trafiają światłowodami do fotopowielaczy. Po wzmocnieniu są przesyłane do komputera wyposażonego w karty pozwalające na zliczanie pojedynczych fotonów.

"Objętość wewnątrz czaszki, penetrowana przez światło, przypomina kształtem banan, którego jeden koniec znajduje się w źródle, a drugi w detektorze. W miejscu, gdzie fotony penetrują czaszkę najgłębiej, docierają one do kory mózgowej. To oznacza, że część rejestrowanych fotonów oddziałuje z hemoglobiną krwi krążącej w naczyniach krwionośnych zewnętrznych warstw mózgu", wyjaśnia prof. Liebert.

W IBIB PAN wykonano niedawno pomiary dla rekordowej odległości między źródłem światła a detektorem, wynoszącej 9 cm. Do oceny ukrwienia mózgu użyto niskotoksycznego, optycznego środka kontrastującego - dobrze znanej klinicystom zieleni indocyjaninowej. Była ona podawana pacjentom dożylnie podczas pomiaru.

Światło rejestrowane przy monitorowaniu czynności mózgu niesie nie tylko informacje o tym, co się dzieje w korze mózgowej, ale także zbędne dane od ukrwionych struktur zewnątrzmózgowych, m.in. skóry. Istnieje kilka metod odróżniania sygnałów z mózgu od niepożądanych zakłóceń. Przyrząd z IBIB PAN należy do najbardziej zaawansowanej technologicznie grupy urządzeń, rejestrujących czasy przelotu pojedynczych fotonów w tkance. W tej technice źródło światła emituje wiele krótkich (pikosekundowych) impulsów świetlnych. Im dłuższy czas od wyemitowania fotonu do momentu jego rejestracji, tym większa szansa, że oddziaływał on z głębszymi strukturami tkanek wewnątrz czaszki - a więc z korą mózgową.

"Obrazy obu półkul mózgowych, otrzymywane naszym przyrządem, w największej rozdzielczości składają się z 32 pikseli odpowiadających parom źródło-detektor na powierzchni głowy", mówi doktorant Daniel Milej (IBIB PAN) i wyjaśnia: "Niewielka rozdzielczość przestrzenna wynika z ograniczeń fizycznych. W optycznych obserwacjach mózgu zjawiska związane z rozpraszaniem światła dominują nad jego absorpcją. Dlatego rozdzielczość tych obrazów jest znacznie mniejsza od typowej dla tomograficznych metod obrazowania medycznego".

O użyteczności aparatury nie decyduje jednak sama rozdzielczość obrazów. Główną zaletą przyrządu z IBIB PAN jest nieinwazyjność pomiaru. Światło emitowane przez diody laserowe jest całkowicie bezpieczne i nie wywołuje zmian w tkankach. Równie istotna jest prostota badań. Na głowie pacjenta wystarczy umieścić czepek z umocowanymi w nim światłowodami oraz wstrzyknąć choremu niewielką dawkę środka kontrastującego. Samo badanie trwa zaledwie kilka minut i można je powtarzać wielokrotnie w ciągu dnia. Co więcej, aparatura pomiarowa w wersji laboratoryjnej, a więc jeszcze niezminiaturyzowanej, ma rozmiary lodówki. Jest mobilna i można z nią podjechać do łóżka nawet ciężko chorego pacjenta leczonego w warunkach oddziału intensywnej opieki medycznej. Może być ona też używana na sali operacyjnej.

Zalety optycznych metod obserwacji mózgu widać w zestawieniu z dostępnymi w szpitalach technikami obrazowania. Tomografia komputerowa i rezonans magnetyczny wymagają dużej, stacjonarnej aparatury. Pacjent musi być przetransportowany do wyspecjalizowanej pracowni, z czym wiąże się często konieczność odłączenia go od innego sprzętu medycznego. Ponadto chory musi być unieruchomiony, a samo badanie jest kosztowne. W praktyce szpitale nie dysponują żadną aparaturą pozwalającą bezpośrednio przy łóżku chorego monitorować w sposób ciągły zmiany zachodzące w systemie mikrokrążenia krwi w mózgu.

We współpracy z Warszawskim Uniwersytetem Medycznym i Oddziałem Intensywnej Opieki Medycznej Szpitala Praskiego w Warszawie naukowcy z IBIB PAN przeprowadzili niedawno optyczne pomiary ukrwienia mózgu u pacjentów z pourazowymi uszkodzeniami mózgu. Badano chorych z obrzękiem mózgu i po wylewach krwi do struktur podkorowych mózgu. W obu przypadkach zaobserwowano różnice względem sygnałów zebranych na zdrowych ochotnikach. Dane z badań zostały niedawno opublikowane przez renomowane czasopismo "NeuroImage".

"Możliwość ciągłego monitorowania parametrów krążenia mózgowego może mieć kluczowe znaczenie dla procesu leczenia pacjentów z poważnymi uszkodzeniami neurologicznymi. Uzyskane wyniki sugerują, że metoda optyczna może być użyteczna w praktyce klinicznej", mówi anestezjolog dr Wojciech Weigl, który koordynował badania kliniczne nowej metody pomiarowej.

Zanim przyrząd z IBIB PAN trafi do szpitali i klinik, potrzebne są jednak dalsze badania. Prace nad nieinwazyjnymi metodami optycznego monitorowania mózgu były i są prowadzone w IBIB PAN dzięki grantom Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, Narodowego Centrum Nauki oraz projektu nEUROPt finansowanego ze środków Unii Europejskiej.

Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej im. Macieja Nałęcza Polskiej Akademii Nauk (IBIB PAN) w Warszawie jest największym centrum badawczym w dziedzinie inżynierii biomedycznej w Polsce. Główne kierunki badawcze Instytutu to biopomiary w połączeniu z komputerowym przetwarzaniem danych i ich analizą do celów diagnostyki medycznej oraz wspomaganie i zastępowanie utraconych funkcji organizmu przy użyciu narzędzi technicznych i hybrydowych (techniczno-biologicznych) z uwzględnieniem matematycznych i fizycznych modeli wybranych narządów i układów fizjologicznych oraz ich symulacji komputerowej. W Instytucie funkcjonuje Centrum Doskonałości zajmujące się sztucznymi i hybrydowymi narządami wewnętrznymi wspomagającymi metabolizm. IBIB PAN jest koordynatorem krajowej sieci naukowej BIOMEN, prowadzącej badania w dziedzinie inżynierii biomedycznej. Wyniki prac badawczych IBIB PAN, w postaci oryginalnych systemów diagnostycznych i metod terapeutycznych, wdrożono do praktyki klinicznej w wielu polskich ośrodkach medycznych.

Źródło: Instytut Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej