Elektronová mikroskopie

Montáž elektronových mikroskopů probíhá v tzv. čisté místnosti, čímž se zamezí kontaminaci přístroje zrnky prachu. Foto: Thermo Fisher Scientific

Před sedmdesáti lety byl v Brně sestrojen první československý elektronový mikroskop. Nyní se jich v moravské metropoli vyrobí jedna třetina celosvětové produkce. Díky nim jsme neustále na cestě k novým objevům. 

V roce 1951 tým pod vedením profesora Aleše Bláhy, do kterého patřil Armin Delong, Vladimír Drahoš, Ladislav Zobač a konstruktér Jan Speciálný, sestrojil první československý komerčně dostupný elektronový mikroskop Tesla BS 241. V současné době se v Brně vyrobí v průměru 700 kusů elektronových mikroskopů ročně. O výrobu se starají tři firmy – Delong Instrument, Tescan a Thermo Fisher Scientific. Výzkum na elektronových mikroskopech probíhá na Ústavu přístrojové techniky Akademie věd, ve vědeckých centrech CEITEC či na výzkumných pracovištích brněnských univerzit.

Uhodnete, na co se díváte? Kdo hádal chloupky na křídle mouchy, hádal správně. Foto: TESCAN

Na závěr si můžete prohlédnout krystaly vodního kamene. Foto: Delong Instruments

Zachraňují životy a pomáhají kriminalistům

Díky elektronovým mikroskopům vědci odhalují tajemství ve spoustě neprobádaných oblastí, například v materiálovém inženýrství, medicíně, farmacii, polovodičích nebo archeologii. Výzkumníci tak detailně zkoumají nebezpečné viry jako HIV, ZIKA nebo aktuální koronavirus. Následně hledají účinné protilátky umožňující nemoci porazit.

Využití našly tyto sofistikované přístroje také v kriminalistice, kde mohou odhalit například stopy po střelném prachu. Historici, archeologové a restaurátoři díky nim zkoumají složení památek, barvy na slavných obrazech či pátrají po možnostech, jak co nejlepším způsobem udržovat významné historické stavby v dobrém stavu. 

Jak fungují?

Elektronové mikroskopy dnes dokáží zvětšit pozorovaný objekt až milionkrát. Pro lepší představu: špendlíková hlavička by tak zabrala velikost celého centra Brna. V principu jde o elektronovou obdobu optického neboli fotonového mikroskopu. Optické čočky jsou však nahrazeny elektromagnetickými čočkami a místo fotonů jsou ke zkoumání objektu použity elektrony. Elektronový mikroskop vzorek prozkoumává bod po bodu tenkým svazkem elektronů. V každém bodě je zaznamenána intenzita signálu a z těchto hodnot je následně sestaven celý obraz. Výroba jednoho elektronového mikroskopu trvá tři až šest měsíců a přístroj může vážit 50 kilogramů nebo i 700 tun. Jeho cena se pohybuje mezi dvěma až osmdesáti miliony korun.

Diskuze s předními vědci

Nenechte si ujít on-line přednášky nebo panelové diskuze. Letošní ročník Dnů elektronové mikroskopie uvítá českého rodáka a amerického vědce Ondřeje Křivánka, který loni získal prestižní Kavliho cenu. Těšte se na diskuze s ním a dalšími předními vědci z oboru elektronové mikroskopie. Zjistíte například, v jakých výzkumech se mikroskopy využívají nebo jaká je jejich historie a budoucnost. 

Zjistíte například, v jakých výzkumech se mikroskopy využívají nebo jaká je jejich historie a budoucnost. Prostřednictvím monitoru elektronových mikroskopů se detailněji zaměříme na jednobuněčné rozsivky, polovodiče využívané v mobilech nebo strukturu betonu.

Mikrosvět na Svoboďáku

Přijďte si na brněnské náměstí Svobody prohlédnout nanosvět milionkrát zvětšený díky brněnským elektronovým mikroskopům. Projděte se obří nafukovací nanostrukturou nebo si u ní udělejte selfíčko na památku. Uvidíte také snímky z elektronových mikroskopů s názvem Brno pod drobnohledem. Výstava ukáže to nejznámější a nejzajímavější z jihomoravské metropole ve fascinujících detailech.

S trochou štěstí si také odnesete i skleněnou kuličku symbolizující elektron. Kuličky vypadávají každou celou hodinu z brněnského orloje po dobu akce.

Na náměstí Svobody můžete projít obří nafukovací nanostrukturou. S trochou štěstí si také odnesete i skleněnou kuličku symbolizující elektron. Kuličky vypadávají každou celou hodinu z brněnského orloje po dobu akce. Foto: Dny elektronové mikroskopie

Po stopách elektronové mikroskopie

Vydejte se sami nebo s rodinou na procházku a odhalte historii mimořádných přístrojů. Na trase vás čeká osm zastavení s úkoly a šiframi. Projděte se a nechte se pohltit příběhem o tom, jak se z Brna stalo hlavní město elektronové mikroskopie. Úkoly a trasu si zdarma stáhnete v aplikaci Loxper. Úspěšní řešitelé mohou získat zajímavou výhru. 

Trasa začíná na Malinovského náměstí a končí u Technického muzea v Brně. Můžete šest a půl kilometrovou vycházku absolvovat pěšky nebo se například popovézt šalinou.  

Zábava pro celou rodinu

Elektronová mikroskopie může být i zábavná a prozkoumat ji mohou také rodiny s dětmi. Na webu festivalu najdete například video přibližující pokusy s vakuem, pořad brněnské hvězdárny Nanokam, vědecké omalovánky se snímky z elektronových mikroskopů nebo návod, jak si doma s pomocí chytrého telefonu vyrobit vlastní optický mikroskop.

..nebo je zábavní vědecký park VIDA! naučí přibližovat věci kolem nás pomocí vody a dalších běžně dostupných pomůcek. Po celou dobu akce se můžete podívat na pokusy s vakuem nebo si zahrát pexeso s obrázky z elektronových mikroskopů.

Převzato z časopisu KAM v Brně → shop.pocketmedia.cz/predplatne