Den otevřených dveří pro školy (Týden Akademie věd)

I v letošním roce jsme pro Týden Akademie věd ČR připravili Dny otevřených dveří a v jejich rámci také speciální program věnovaný pouze školám, který proběhne ve čtvrtek 9. listopadu 2023 od 9 do 16 hodin.

Níže najdete informace k registraci školních exkurzí. Pokud vás zajímají akce pro širokou veřejnost, najdete je zde.

Exkurze a přednášky jsou určeny pro žáky a studenty od 8. třídy ZŠ a tercie osmiletých gymnázií a trvají cca 30 min.

Z bezpečnostních a praktických důvodů se jednotlivých exkurzí může zúčastnit maximálně 13 osob, včerně pedagoga. Pokud plánujete přivést větší počet studentů, musíte je rozdělit do více skupin a pro každou skupinu zvlášť rezervovat vlastní program (jednotlivé exkurze se například mohou mezi skupinami střídat, takže všichni navštíví tentýž program, pouze v jiném pořadí).

• Program pro svou třídu si můžete rezervovat zde.
  

Analytická laboratoř funguje jako detektivní kancelář. Vědci a vědkyně zabývající se organickou syntézou a biochemií připravují nové sloučeniny, případně je izolují přímo z přírodního materiálu. U takových látek je pak ale třeba potvrdit přesné chemické složení. Spálením vzorku za určitých podmínek dokážeme zjistit obsah uhlíku, vodíku a dusíku. Pomocí rentgenového záření pak dokážeme identifikovat většinu prvků periodické tabulky, aniž bychom vzorek museli zničit. Stopová množství prvků prokážeme i v indukčně vázaném plazmatu. Chcete-li vědět, jestli je váš šperk skutečně zlatý nebo stříbrný, a vidět argonové plazma s teplotou 10 000 K, přijďte do naší detektivní kanceláře.

Když se řekne DNA, většina z nás si nejspíš automaticky vybaví dvoušroubovici a genetickou informaci. Málo už se ví, že DNA může mít i další netradiční funkce. Právě těmi se v naší laboratoři zabýváme a myslíme, si, že by byla škoda nešířit jejich slávu veřejně. Řekneme si, jak těžké je najít takové konkrétní krátké sekvence DNA, které dokáží spustit chemické reakce, a některé z takových reakcí si v laboratoři přímo namícháme a jejich výsledek zhodnotíme různými technikami, které při výzkumu sami používáme.

Molekula DNA v sobě nese veškeré informace potřebné k tomu, aby mohlo fungovat všechno živé od jednobuněčných organismů až po člověka. Jak ale taková DNA vlastně vypadá a z čeho se skládá? A jak vypadá v prostoru? Přijďte se doslova ponořit do struktury DNA a odhalte s námi taje této známé dvoušroubovice.

Fluorescence je schopnost molekul vydávat barevné světlo. Tento jev vědce často provází při prvních krocích na cestě k vývoji léčiv. Léčiva obvykle ovlivňují enzymy, tedy molekulární stroje, které v tělech organismů katalyzují chemické reakce. V naší laboratoři na vlastní oči uvidíte, jak fluorescenci využíváme při získávání čistých enzymů a testování jejich aktivity.

Insulin je jeden z nejdůležitějších hormonů našeho organismu. Jakákoli porucha v jeho funkci vede k závažnému onemocnění zvanému diabetes mellitus neboli cukrovka. Insulin ale ovlivňuje i mnoho dalších dějů v našem organismu od syntézy proteinů až po ukládání tuku. Ve skupině Jiřího Jiráčka hledáme nové odvozené formy insulinu s lepšími vlastnostmi, které by mohly zlepšit léčbu a komfort diabetiků. V přednášce se dozvíte něco o tom, jak insulin vypadá a jak v těle působí, jaké jsou různé typy cukrovky a jak se léčí a hlavně, kam směřuje vývoj a jak by se léčba mohla v budoucnosti proměnit.

Každý si umí představit, jak vypadají kuchyňské váhy; umíme odvážit 1 kg mouky nebo 100 g cukru. Ale víte, jak se váží molekuly? Kolik váží ibuprofen a kolik hemoglobin? K takovému vážení používáme přístroje, které se jmenují hmotnostní spektrometry. Přístroje vám ukážeme a vysvětlíme, na jakém principu vážení probíhá. Předvedeme několik typů přístrojů a společně „zvážíme“ několik sloučenin. Na závěr se podíváme, jak vypadá hmotnostní spektrum a co z něho můžeme vyčíst.

Ukážeme, co napoví absorpce světla v ultrafialové, viditelné a infračervené oblasti o pozorované látce a její struktuře. Stručné představíme molekulární spektroskopii tak, jak se používá v chemii a biologii. Poznáte, zda a jak se z křivé čáry, tzv. spektra, dá určit chemická struktura látky nebo tvar biomolekuly, např. proteinu nebo DNA?

Jak vlastně vypadá práce v laboratoři organické syntézy, kde se složitě připravují různé nové látky, třeba pro léčbu nemocí? Co k tomu vědci potřebují, jak syntéza probíhá a na co vše musí dávat pozor, aby nedošlo k nějakému neštěstí? Posluchači se seznámí s obecnými postupy používanými při syntéze organických látek.

Vývoj nových léčiv je dlouhý a komplexní proces, který má zajistit, že nové léky v lékárnách jsou opravdu účinné a hlavně bezpečné. Samotný proces vývoje léčiv se každým rokem posouvá dál. V preklinických testech dnes používáme metody automatizace, které nám umožňují testovat stovky až tisíce potenciálních léčiv za den. Přijďte se k nám o tom přesvědčit!

Zabýváme se enzymy, které potřebují parazité pro trávení lidské krve. Cílem naší práce je zjistit, jak tyto enzymy fungují, a připravit účinné molekuly, které blokují jejich funkci a mohou být využity jako antiparazitární léčiva. Studujeme např. evropská klíšťata přenášející boreliózu a encefalitidu či tropické krevničky způsobující bilharziózu u 200 milionů lidí.

Jak veliké jsou nanočástice a jak nám mohou pomoci v boji s chorobami? Na příkladu nanostruktur, založených převážně na zlatě a diamantu vyvinutých v laboratoři Petra Cíglera, si ukážeme, jak by mohla v budoucnosti vypadat diagnostika některých chorob.

Nedávná pandemie koronaviru SARS-CoV-2 ukázala na nepřipravenost států čelit novým virovým onemocněním. Řada biochemických a virologických laboratoří spolu začala více komunikovat a snažila se najít postupy, jak této pandemii čelit. V minulém roce se podařilo vytvořit unikátní projekt, Národní institut virologie a bakteriologie, který sdružuje vědecká pracoviště z celého Česka. Představíme vám viry známé i neznámé a vysvětlíme různé formy terapií virových infekcí.

Už ve stínu dinosaurů v hlubokém pravěku začala růst první termitiště. Tito zprvu zdánlivě bezvýznamní tvorečkové postupně obsadili celý tropický pás, kde převzali roli hlavních rozkladačů dřevní hmoty. Přes stovku milionů let ve svém temném světě termiti zdokonalovali komunikaci pomocí pachů, vynalézali stále nové chemické látky pro svůj vojenský arzenál, a dokonce položili základy zemědělství pěstováním hub. Díky své houževnatosti přežili všechny katastrofy a dnes nám udržují pralesy na planetě ve funkčním stavu. Přijďte se do jejich fascinujícího světa podívat – ať už v našem simulovaném deštném pralese, nebo v etologické laboratoři.

Když se řekne „magnetická rezonance“, asi každý si vybaví zařízení, které používají lékaři k zobrazování lidského těla při odhalování nejrůznějších neduhů. Méně lidí ale ví, že stejná metoda s úspěchem slouží chemikům při odhalování struktury neznámé látky – tedy jak jsou jednotlivé atomy spojeny vazbami a jaké je jejich prostorové uspořádání. V naší laboratoři nukleární magnetické rezonance (NMR) a elektronové paramagnetické rezonance (EPR) vám vysvětlíme, jak lze magnetických vlastností molekulových jader a elektronů využít právě při zkoumání struktury látek. Ukážeme vám zařízení, které se při takových měřeních využívá – silný supravodivý magnet, jehož magnetické pole je stotisíckrát větší než magnetické pole Země. Vysvětlíme vám, jak s námi molekuly pomocí magnetického pole komunikují a co nám jsou ochotné ze své struktury prozradit.

Naše společnost stojí před řadou zdravotních výzev s globálním dopadem. Patří mezi ně obezita, s níž spojena mnohá zdravotní rizika. V naší skupině vám povíme vám něco o diabetu, metabolickém syndromu, Alzheimerově chorobě a také o tom, jak právě tato onemocnění souvisí s obezitou. Přijďte se podívat, jak vyvíjíme nová léčiva, jaké látky testujeme na myších a potkanech a jak jsme se dostali daleko ve snaze dostat naše léčiva do lékáren.

Během exkurze vám nabídneme podrobný pohled na vývoj mikroskopie, jejíž kořeny sahají k průkopnické práci Antonia van Leeuwenhoeka známého pro svůj jednoduchý, ale průlomový mikroskop s jednou čočkou. Projdeme si vývoj kompaktního papírového mikroskopu Foldscope, dostupného nástroje pro moderní nadšence do mikroskopie. Součástí exkurze bude i výstava zahrnující řadu mikroskopů od firmy Zeiss z let 1930 až 2022, která představí pokroky v technologii za posledních sto let. Přijďte obdivovat a pochopit krásy tohoto nezbytného vědeckého nástroje.

Kdo se nebojí tmy a tajných chodeb, kde vede nekonečná spleť potrubí, je srdečně zván. Podíváte se, jak je zabezpečen komplikovaný chod našeho ústavu, a porozumíte blíže praktické stránce vědeckého zázemí. – Baterky s sebou!

Jak využít DNA jako léčivo? Provedeme vás procesem přípravy modifikované DNA, která je následně schopná se vázat např. na konkrétní virový protein, tím potlačit jeho funkci a vir tak připravit o schopnost se množit.

Když se řekne steroidy, většina z nás si představí obrovského svalovce. A taky všichni vědí, že cholesterol je ten největší ďábel a zabiják. Ve skupině Steroidních inhibitorů se dozvíte, že steroidy umí být i „hodné a léčivé“. Povíme vám, jak steroidy fungují v lidském těle. Dále vysvětlíme, jak steroidní sloučeniny fungují při stresu, učení, agresi, strachu nebo spánku, a popíšeme, jakými metodami se tyto vlivy studují.

Molekuly RNA plní v buňce mnoho důležitých rolí. Tou nejznámější je přenos genetické informace z DNA do té části buňky, ve které dochází k syntéze bílkovin. RNA tedy funguje jako pomyslný recept z obrovské kuchařské DNA knihy. Je také pravděpodobné, že RNA hrála klíčovou roli při vzniku života na Zemi. Tyto přírodní molekuly je možné snadno připravit za laboratorních podmínek. To nám umožňuje studovat, jak změny chemické struktury RNA ovlivňují její biologické funkce. Přijďte s námi nahlédnout do vzrušujícího světa RNA molekul!

Představíme vám nejnebezpečnější viry minulosti a současnosti a povíme si o tom, jak zabezpečit laboratoř a personál při práci s těmito viry. Ukážeme si video z laboratoře s vysokým stupněm biologického zabezpečení, kde hledáme a testujeme slibné léky na řadu nebezpečných nemocí způsobených viry.

Srozumitelnou interaktivní formou vám představíme vývoj tzv. protinádorových nukleosidů. To jsou látky, které mohou proti nádorům bojovat tak, že připomínají stavební součástky DNA. Ukážeme si několik experimentů ze všedního dne organického chemika.