VĚDA A VÝZKUM
Obr. 2: Vizualizace interiéru nového kampusu projektu MEPHARED 2
atraktivitu pro uchazeče o studium a také zlepší a zabezpečí dostatečné prostory pro rozvoj výzkumné činnosti, která je ve farmacii i lékař- ských vědách nezbytná pro zajištění moderní, kvalitní, bezpečné a dostupné lékařské péče. Symbióza fakult může být také velkým pro- fitem pro rozvoj nových studijních programů, a to nejen v bakalářské, magisterské a dok- torské formě studia, ale také v rámci celoži- votního vzdělávání. Obě fakulty budou moci snáze propojit a rozšířit výuku tzv. měkkých dovedností, v současné době nezbytných pro úspěšnou komunikaci s pacientem a zvlád- nutí psychické náročnosti zvolených profesí. Moderní prostředí kampusu navíc umožní zavedení nových odborných kurzů v rámci konceptu mikrocertifikátů, které byly zavedeny Evropskou agendou dovedností v roce 2020. Velké posluchárny a nejmodernější seminární místnosti bude možné také využít k pořádání dalších odborných vzdělávacích akcí, kongresů či setkávání českých i zahraničních odborníků. Vybudování kampusu posílí excelenci fakult, jejich konkurenceschopnost a mezinárodní vědecko-výzkumné aktivity, a to formou zapo-
jení se do prestižních mezinárodních programů a projektů. Výstavba a úspěšné realizování projektu MEPHARED 2 tak umožní oběma fakultám Univerzity Karlovy v Hradci Králové
vstoupit společně do nové etapy a proměnit tak současnou a budoucí tvář Hradce Králové. faf.cuni.cz
TAJEMNÁ MODRÁ MOLEKULA POMŮŽE LÉPE VYUŽÍVAT SVĚTELNOU ENERGII
Vědci z ÚOCHB jako první popisují příčiny cho- vání jedné ze základních aromatických molekul, která vědecký svět fascinuje nejen svou modrou barvou, ale i dalšími neobvyklými vlastnostmi – azulenu. Tento jejich počin ovlivní do budouc- na základy organické chemie a v praxi pomůže využít na maximum potenciál zachycené světelné energie. Článek publikoval časopis Journal of the American Chemical Society (JACS) . Azulen provokuje zvědavost chemiků už řadu let. Na otázku, proč je modrý, ačkoliv by podle všeho být neměl, odpověděl před skoro padesáti lety vědec světového významu, shodou okolností úzce spjatý s Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR (ÚOCHB), prof. Josef Michl. Nyní jde v jeho stopách Dr. Tomáš Slanina, aby svým kolegům v oboru nabídl řešení další hádanky. On a jeho kolegové totiž přesvědčivě popsali, proč drobná molekula azulenu porušuje takřka univerzální „Kashovo pravidlo“. Toto pravidlo vysvětluje, jak molekuly vyza- řují světlo poté, co se dostanou do různých excitovaných stavů. Pokud použijeme přirov- nání ke stoupajícímu schodišti, pak první schod, tedy první excitovaný stav molekuly, je vysoký a každý následující schod je nižší, a tedy i blíž tomu předchozímu. Čím je vzdálenost mezi schody menší, tím rychleji má molekula tendenci ze schodu spadnout do nižších pater. Na prvním schodu pak čeká nejdéle, než se vrátí na základní úroveň, přičemž může vyzářit světlo. Azulen se ovšem chová jinak. Aby vysvětlili chování azulenu, použili vědci z ÚOCHB koncept aromaticity. Opět jedno-
duše řečeno, aromatická látka se nevyznačuje vůní, ale tím, že je stabilní nebo chcete-li spokojená. Někteří chemici pro její neformální označení dokonce používají familiární emoti- kon usmívající se tváře. Antiaromatická látka je naopak nestabilní a molekula se z tohoto stavu snaží co nejrychleji uniknout, opouští vyšší patra a padá dolů. Azulen je na prvním schodu nespokojený, tedy antiaromatický, a proto v řádu pikosekund padá dolů bez toho, aby stihnul vyzářit světlo. Na druhém schodu se ale chová jako spokojená aromatická látka. A to je podstatné! V tomto excitovaném stavu zůstá- vá klidně i celou nanosekundu, což je dost dlou- há doba na to, aby vyzářil světlo. Energie to- hoto excitovaného stavu se tedy nikam neztrácí a mění se zcela ve vysoce energetický foton. Slaninův tým svým výzkumem odpovídá na potřeby současné doby, která hledá způsob, jak zajistit, aby se energie z fotonů (např. ze Slunce), kterou molekula zachytí, neztrácela a aby ji bylo možné dál využít. Třeba k pře- nosu energie mezi molekulami nebo k separaci náboje v solárních článcích. Cílem je vytvářet molekuly, které se světelnou energií nakládají co nejefektivněji. V aktuálním článku navíc výzkumníci na mnoha případech ukazují, že vlastnost azulenu je přenositelná. Stačí jeho strukturu „přilepit“ k jakékoliv aromatické molekule a ta díky tomu dostane klíčové vlast- nosti azulenu. Tomáš Slanina k tomu dodává: „ Mám rád teorie, které jsou tak jednoduché, že si je člo- věk může jednoduše představit, zapamatovat a pak používat. A přesně tohle se nám podařilo.
Odpověděli jsme na otázku, proč se molekuly chovají určitým způsobem, a to na základě velmi jednoduchého konceptu. “ Badatelé z ÚOCHB využili ve svém výzkumu několik unikátních programů, které dokážou spočítat, jak se chovají elektrony v molekule v už zmíněných vyšších excitovaných stavech. O těchto stavech se obecně ví jen málo a práce je tedy průlomová i proto, že otevírá dveře k jejich dalšímu studiu. Článek zveřejněný ve vědecké publikaci JACS navíc není jen výpo- četní, ale taky experimentální. Výzkumníci ze skupiny Tomáše Slaniny doprovodili data experimentem, který správnost vypočítaných údajů přesně potvrdil. Spolupracovali přitom i s jednou z největších světových kapacit v oboru (anti)aromatických molekul, prof. Henrikem Ottossonem z Uppsalské univerzity ve Švédsku. Tato spolupráce zaujala žurnál JACS už podruhé. Poprvé se bádání týkalo další základní molekuly – benzenu. Příběh samotného azulenu je přitom ještě vrstevnatější. Dotýká se nejen fotochemie, ale třeba i medicíny. Stejně jako první oblast, nese i ta druhá pečeť pražského Ústavu organické chemie a biochemie. Jedno z prvních léčiv vyvinutých v jeho laboratořích je totiž mast, jejímž základem je heřmánkový olej obsahu- jící právě derivát azulenu. Krabička s názvem dermazulen obsahující preparát s hojivými a protizánětlivými účinky jistě našla během dekád své pevné místo v nejedné lékárničce tuzemských domácností. Pův. čl.: https://doi.org/10.1021/jacs.3c07625 www.uochb.cz
43
CHEMAGAZÍN • 5 / XXXIII (2023)
Made with FlippingBook - professional solution for displaying marketing and sales documents online