Laboratorní průvodce

Čipy nesoucí světlo urychlují strojové učení

V digitálním věku roste datový provoz exponenciálním tempem. Požadavky na výpočetní výkon pro aplikace v umělé inteligenci, jako je například rozpoznávání vzoru a řeči, nebo pro samojízdná vozidla, často převyšují kapacity běžných počítačových procesorů. Ve spolupráci s mezinárodním týmem vyvíjejí vědci na univerzitě v Münsteru nové přístupy a procesní architektury, které si s těmito úkoly poradí extrémně efektivně. Nyní ukázali, že takzvané fotonické procesory, se kterými se data zpracovávají pomocí světla, mohou zpracovávat informace mnohem rychleji a souběžně - něco, co elektronické čipy nedokážou. Výsledky byly publikovány v časopise Nature.

Datum: 13.1.2021

fotonické procesory, multiplexované zpracování dat, umělá inteligence ID:90

Genetický trikordér: Aplikace iGenomics je první kapesní laboratoří na čtení DNA

Nanopórové čtení sekvencí zázračně zvětšuje možnosti vědy i medicíny. S aplikací iGenomics a nanopórovou čtečkou MinION si přečte DNA úplně každý, kdykoliv a kdekoliv. Připravte se na věk rozšířené biologické reality, se spoustou výhod, vylepšení a samozřejmě také nových rizik.

Datum: 18.12.2020

čtení DNA v kapesním přístroji ID:158

Mikrospektrometr o velikosti špičky prstu

Firma Hamamatsu dodává spektrometry pro nejrůznější použití. Její specialitou je mikrospektrometr - ultrakompaktní hlava spektrometru o velikosti prstu integrující technologie MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) a obrazové snímače - pro použití v ručních měřicích přístrojích. Tyto spektrometry, i když kompaktní, obsahují všechny potřebné komponenty vč. světelného zdroje, komory pro vzorky, detektor a všechny potřebné optické komponenty. Jsou také dodávány s vyhrazeným softwarem, který nejen řídí hardware a nastavení měření, ale také nabízí řadu analytických funkcí.
Další pokračování článku popisuje vlastnosti mikrospektrometů Hamamatsu.
(článek je v angličtině)

Datum: 7.12.2020

mikrospektrometr ID:150

Protein Purification Handbooks

Firma GE Healthcare nabízí příručky, které se zabývají různými metodami čištění proteinů. Jsou zde popsány principy a metodologie. Jsou vhodné nejen pro začátečníky, ale i pro experty, protože přinášejí množství užitečných rad.
Jsou zde popsány ověřené strategie od mikrogramového množství pro laboratorní analýzy, až po tunová množství pro průmysl.
Příručky se zabývají metodami:
- Affinity Chromatography (protilátky, značkované proteiny, specifické skupiny biomolekul)
- Ion Exchange Chromatography (včetně pokročilých technik Capto™ a Sepharose™)
- Size Exclusion Chromatography (včetně nejnovější Sephadex™)
Kompletní přehled najdete na gelifesciences.com/handbooks v PDF verzi.
Další pokračování článku popisuje vlastnosti příruček včetně odkazů na ukázky ve formě videí na YouTube.
(článek je v angličtině)

Datum: 1.12.2020

příručky o metodách čištění proteinů ID:166

Sea Star Lab Information Hub jako vendor-neutral data management cloud platform

Firma BSSN Software uvádí produkt Sea Star Lab Information Hub, což je software, které zorganizuje všechna vaše data včetně metadat (doprovodné údaje, např. ke spektru). Vznikne tak úložiště surových souborů (výsledků měření, spekter, fotek), metadat (popisků) a řešení úložiště ve formě cloudového systému (fyzicky bezpečné a dostupné úložení dat).
Sea Star Lab Information Hub je lehké úložiště, které je díky své nezávislosti na dodavatelích jednotlivých informačních komponent či celého LIMS vyšší nadstavbou nad klasickým SDMS (Scientific data management system).
S pomocí metadat lze data prohledávat napříč oblastmi (spektroskopie, chromatografie, mikroskopie...) a nalézt tak množinu dat, která jsou pro uživatele zajímavá. Výsledky mohou sloužit i jako podklad pro další využití s pomocí AI (Artificial intelligence).
Další pokračování článku popisuje vlastnosti Sea Star Lab Information Hub.
(článek je v angličtině)

Datum: 16.11.2020

data management software, metadata, LIMS ID:212

Nový materiál pro elektrody Li-ion baterií je přibližuje vysněnému cíli

Elektrická auta získávají na popularitě, ale jejich nabíjecí čas je stále limitujícím faktorem. Typické SUV se spalovacím motorem ujede 600 km při tankovacím čase 5 minut. Elektrické auto však potřebuje na srovnatelné nabití více než 1 hodinu. Nový materiál pro elektrody však tento čas významně zkrátil a stává se slibným kandidátem pro technologii Li-ion baterií budoucnosti.

Datum: 16.10.2020

Li-ion baterie, elektroda ID:214

Vylepšený bakteriální superenzym nenasytně hltá plastový odpad

Nedávno objevená bakterie Ideonella sakaiensis se dokáže živit PET plasty. Vědci prozkoumali strukturu klíčových enzymů, které jsou za to zodpovědné, a pak je důkladně vylepšili. Vytvořili chimérický superenzym, který je v odbourávání PET plastů šestkrát rychlejší než původní enzymy ideonelly.

Datum: 8.10.2020

enzym požírající PET plasty ID:206

Nanostruktury s unikátními vlastnostmi skyrmionů

Vědci z Paul Scherrer Institutu (PSI) poprvé vytvořili a zdokumentovali antiferomagnetické skyrmiony s unikátními vlastnostmi.
Skyrmiony jsou nanoškálové víry poprvé teoreticky předpovězeny Tony Skyrmem v roce 1962. Jedná se o oblasti s opačnými spiny. Vědcům se je nyní podařilo zobrazit pomocí neutronového rozptylu a mohou mít zajímavé uplatnění v moderní výpočetní technice.

Datum: 5.10.2020

nanobjekty, antiferromagnetické skyrmiony ID:202

Zařízení pro přípravu kyselin vysoké čistoty pro laboratoře

Firma AHF připravila speciální přístroj APS-2000 pro výrobu ultra čistých kyselin z méně kvalitních zdrojů v bezkovovém zařízení.
Ultra čisté kyseliny jsou často vyžadovány při ultra-trace analýzách. Takové kyseliny jsou ovšem značně drahé. Nové zařízení dokáže připravit ultra čisté kyseliny v ppt kvalitě (< 10 ppt) z méně kvalitních a tím pádem levnějších surovin. Není také zapotřebí skladovat zásoby ultra čistých kyselin.
APS-2000 metal-free je vhodný pro běžné kyseliny jako HNO3 a HCl a také pro čištění HF a H2O. Všechny mokré části zařízení jsou vyrobeny z high purity perfluoroalkoxy polymeru (PFA).
Systém pracuje na subboiling principu - směs je zahřívána na teplotu těsně pod bodem varu kyseliny a unikající páry jsou kondenzovány na chladiči.
Další pokračování článku popisuje vlastnosti přístroje APS-2000.
(článek je v angličtině)

Datum: 21.9.2020

ultra čisté kyseliny pro analýzy ID:218

Žebříček THE 2020: Čína na vzestupu, české školy stagnují

Letošnímu vydání ostře sledovaného žebříčku Times Higher Education World University Rankings 2021 stále vévodí Američané. Těm se letos podařilo obsadit osm příček z TOP 10 nejlepších škol na světě. Historický úspěch zažívá ale také Čína, která se poprvé probojovala mezi elitní dvacítku. České vysoké školy i letos v žebříčku stagnují.

Datum: 10.9.2020

věda a výzkum, univerzitní vzdělávání ID:364

Nano- všude se o tom mluví, ale co to vlastně znamená? Přehledný obrázek.

Předpona nano-. Ano, dnešní svět je plný nanotechnologií, nanotrubiček, nanočástic. Ale víme, co si pod těmi pojmy vlastně přestavit? Jak souvisí s reálným světem? K prvním září jsme vám připravili přehledný obrázek, ve kterém najdete nejen vztah k reálným objektům, ale i k analytickým metodám použitého elektromagnetického spektra.

Datum: 1.9.2020

nanotechnologie, vlnové spektrum, přehledný obrázek ID:221

Nová počítačová simulace syntézy snižuje čas i náklady

Vědci z Hokkaido University uspěli při syntéze derivátu aminokyseliny - difluoroglycinu. Celou reakční cestu navrhli pomocí kvantově mechanických výpočtů kombinovaných s experimentálními výsledky.

Datum: 22.6.2020

počítačový návrh syntézy proteinů ID:341

USA mají patentové prvenství, ale Čína je rychle dohání

Situace na poli schopností produkovat patenty, což je mírou technologického vývoje, se v posledních letech dynamicky mění. USA zůstávají stále světovou jedničkou v převážné většině oblastí, ale vynořuje se nový konkurent - Čína.

Datum: 15.6.2020

patenty, špičkové technologie, nejrozvinutější země ID:303

OSHA standard laboratorní bezpečnosti

Přehledný souhrn základních pravidel standardu OSHA (Occupational Safety and Health Administration), který by měly splňovat všechny laboratoře, kde se pracuje s nebezpečnými chemikáliemi. Tento standard byl uveden v platnost jako nařízení "Occupational Exposures to Hazardous Chemicals in Laboratories," 29 CFR 1910.1450. Toto nařízení se obvykle nazývá zkráceně Laboratory Standard.

Datum: 1.6.2020

OSHA standard bezpečnosti práce s nebezpečnými chemikáliemi v laboratoři ID:344

Nová generace obrazové analýzy mikroskopických objektů

Využití umělé inteligence (deep-learning) při analýze obrazů živých organel dokáže významně zlepšit výsledky i při nízkém odstupu signálu od šumu.

Datum: 12.5.2020

deep-learning, AI, umělá inteligence, analýza obrazu, mikroskopie ID:396

Použití umělé inteligence pro optimalizaci složitých procesů

Firma Erium je novým nadějným start-upem, sídlícím v Mnichově, který začal dodávat své softwarové produkty na bázi umělé inteligence do významných technologických firem. Současné procesy se totiž stávají natolik složitými, že jejich manažeři či technologové již nedokáží predikovat jednotlivé zásahy, natož provádět jejich optimalizaci. Hlavním produktem je software HALerium, které na principu AI dokáže pomáhat i při použití minimálního množství známých dat.

Datum: 4.5.2020

AI, umělá inteligence, složité procesy ID:378

LANEXO™ System pro vysoké zvýšení produktivity v laboratoři

Firma Merck uvedla na trh nový systém pro zvýšení produktivity při práci v laboratoři. LANEXO™ System je zaměřen na automatizované monitorování použitých surovin, reagentů a dalších materiálů. Využívá technologie značení surovin pomocí RFID čipů a automaticky tak nejen monitoruje jejjich použití, ale hlídá i příslušná data expirace.
LANEXO™ System je snadno integrovatelný do již existujících procesů a je možno jej ovládat nejen přes webovou aplikaci, ale i s pomocí chytrého telefonu (Android).
Merck uvádí zkrácení dokumentace laboratorních procesů až o 92%.
(článek je v angličtině)

Datum: 17.4.2020

dokumentace laboratorních procesů, LANEXO ID:325

Čip pro analýzy obrazu s vestavěnou neuronovou sítí

Ultra-rychlý obrazový senzor vyvinuli vědci z TU Vídeň. Je složen z obrazového senzoru s navazující malou neuronovou sítí. Po nezbytném procesu učení pak senzor neprodukuje výstup digitálního obrazu složeného z pixelů, ale již předzpracovanou informaci o objektu. Takto lze analyzovat obraz v časech řádu nanosekund. Jde o opravdu revoluční technologii, která jistě najde uplatnění.

Datum: 10.3.2020

analýza obrazu, neuronové sítě ID:379

Rychlý světelný detektor z dvou-dimenzionálních materiálů

Vědci v ETH Zürich vyvinuli novou strukturu světelného detektoru. Namísto "hromádek" světlocitlivého materiálu použili pouze dvě monomolekulární vrstvy - jednu, která generuje elektrony při dopadu světla a druhou, která tyto elektrony přenáší. Výsledek předčil očekávání. Současné omezení přenášené frekvence okolo 1 GHz se podařilo posunout až na 50 GHz. A to je teprve začátek.

Datum: 26.2.2020

optoelektronika ID:389

Xenoboti – první živí roboti

Počítač dostal zadání vyprojektovat „stroje“ postavené z živých buněk. Vypomohl si virtuální evolucí a úkol splnil na jedničku. Biologové pak tyto „stroje“ postavili z žabích buněk.

Datum: 13.2.2020

xenoboti - biologičtí roboti ID:424

Analýza levitací

Levitace v magnetickém poli citlivě rozdělí sloučeniny podle hustoty, takže lze rozdělit a analyzovat pevné směsi velmi podobných sloučenin. Na obrázku vidíme spolehlivé rozdělení práškové směsi 1,3% fentanylu, 2,6% heroinu a 96,1% laktózy (angl.lactose). Nerozpustné částice pevné látky se v kapalině rozdělí díky gravitaci a vztlaku podle hustoty na tři skupiny. Látka o stejné hustotě se v kapalině volně vznáší, hustší klesne na dno, méně hustá plave na hladině. Magnetické pole působící ve směru gravitace citlivost rozdělení podstatně zvýší, takže látky nepatrně rozdílných hustot se vznášejí díky vzájemnému působení gravitace vztlaku a magnetického pole v různé výšce sloupce kapaliny.

Datum: 10.2.2020

analýza levitací v magnetickém poli ID:436

Míchání nemíchatelného

Vědci z Tokyo Institute of Technology nalezli nový přístup k výrobě materiálů s dosud nevídanými fyzikálními a chemickými vlastnostmi. Jde o použití speciálního propojovače, který dovoluje propojit řetězce jinak nemísitelných polymerů. Takovéto materiály by mohly kombinovat vlastnosti obou polymerů a vytvořit například samo-obnovující se materiál.

Datum: 6.2.2020

CPL, polymery, propojování řetězců molekul ID:591

Zdvojásobení kapacity Li-ion baterií díky hliníku

Zajímavý jev nalezli výzkumníci z Rice University Brown School of Engineering. Jde o použití nanovrstvy hliníku na materiál katody, díky kterému se podařilo lépe objasnit procesy odehrávající se v Li-ion bateriích a prozatím slibují více než zdvojnásobení kapacity baterie bez vlivu na její degradaci při nabíjecích cyklech.

Datum: 27.1.2020

Li-ion baterie, použití hliníku, degradace anody ID:334

Vodíková energetika: Od NASA k českým inovátorům

Posádka Apolla 11, která před padesáti lety přistála na Měsíci, využívala elektřinu z palivových článků na vodík. „Odpadem“ byla pitná voda. Podnikání českých byznysmenů a manažerů, jejichž skupina United Hydrogen Group (UHG) vyrábí ve Spojených státech kapalný vodík, nepostrádá symboliku. Na přepravu vodíku mají k dispozici také čtyři kamiony, které koupili od americké vesmírné agentury NASA.

Datum: 23.1.2020

vodíková energetika ID:358

První integrovaný systém pro 7T PET/MR zobrazování

Firma MR Solutions instalovala první 7T PET/MR preklinický zobrazovací systém v Izraeli. Systém se suchým magnetem o síle 7 Tesla je nyní využíván k výzkumu ve Wohl Institute for Translational Medicine, částí Hadassah Hebrew University Medical Center in Jerusalem.
Právě kombinace MR a PET dává systému možnost studia živých organismů až k molekulárním detailům, což je velice zajímavé zvláště při medicinálním výzkumu působení léčiv. Zkoumanými objekty jsou obvykle laboratorní krysy (větší objekty se do systému nevejdou).

Datum: 8.1.2020

MRI, PET, počítačová tomografie, magnetická rezonance ID:360

Drahý bioomyl

Hitem současné doby je boj s globálním oteplováním (resp. klimatickými změnami) a s tím související snižování produkce "zlého" CO₂.
Zdá se, že si nikdo netroufne ani pípnout, že tohle všechno je jeden velký nesmysl, protože o tom mluví všichni politici a nejvyšší vládní činitelé, EU nevyjímaje. Připravují se strategie, taktiky, cíle a průmysl a zemědělství se má těmto cílům podřídit.
Všimněme si, jaký názor k tomuto šílenství zaujímá server Kverulant.

Datum: 17.12.2019

emise CO2, globální oteplování ID:670

Pomůcka pro laboratoř budoucnosti

Firma LabTwin vidí budoucnost laboratoří v používání různých chytrých technologií. Mezi ně patří jejich software tzv. hlasového asistenta, který pracovníkovi uvolňuje ruce a reaguje na jeho příkazy a dotazy. LabTwin nejenom dokáže zodpovědět různé dotazy s pomocí vyhledávání na internetu, ale umí přes vzájemně propojené přístroje provádět rutinní operace - něco spustit, zastavit apod. LabTwin umí také usnadnit práci tím, že udržuje informace o experimentech a vyplňuje příslušnou dokumentaci.
Další pokračování článku popisuje vlastnosti software LabTwin.
(článek je v angličtině)

Datum: 9.12.2019

hlasový pomocník v laboratoři ID:406

BIP® technology - plynová revoluce v laboratoři

Firma Air Products and Chemicals, Inc. přišla se svojí novou technologií na čištění plynů používaných v plynové chromatografii (GC). Díky technologii BIP^® technology se jí podařilo dosáhnout špičkově nízkých hodnot znečištění plynu.

Datum: 5.12.2019

plynová chromatografie, GC, čištění plynu ID:406

Severští inovátoři

Evropské severské země pravidelně obsazují přední příčky v žebříčcích inovátorských států. Švédsko si například vysloužilo přezdívku „továrna na jednorožce“ – díky vysokému počtu startupů, které dosáhly miliardových tržeb v dolarech. Symbolem jejího úspěchu jsou novodobé značky jako Skype, Spotify nebo Minecraft. Z pohledu průmyslové země jako Česko ovšem může být zvlášť inspirativní také inovativní přístup k tradičním odvětvím jako energetika, ocelářství nebo strojírenský průmysl.

Datum: 4.12.2019

věda a výzkum ID:541

Výstava Lab Innovations 2019 v Birminghamu (UK) zaznamenala rekordní návštěvnost

Výstava Lab Innovations překonala 30. a 31. října 2019 veškerá očekávání. Návštěvníků bylo 3860, což je 24% nárůst oproti předchozímu roku. Vystavovatelů bylo 160 a pokrývali širší rozsah laboratorní praxe než dříve. Tato výstava se stala největší událostí v oblasti laboratorní praxe ve Velké Británii. Optimistická jsou i očekávání pro příští ročník Lab Innovations 2020, 4. a 5. 11.2020 v Birminghamu, UK.
Další pokračování článku popisuje detaily výstavy Lab Innovations.
(článek je v angličtině)

Datum: 25.11.2019

výstava laboratorní techniky Lab Innovations ID:496

Starší články