Aktuálně.cz: Co všechno si můžeme představit pod pojmem krystalografie? Čím se tato metoda zabývá?
Lukáš Palatinus: Krystalografie je obor, který se zabývá určováním atomární struktury dané krystalické látky. Krystalické látky jsou všude kolem nás, jsou to například kovy nebo horniny. I v každé tabletě, kterou polykáme, když jsme například nemocní, je ta daná léčivá látka ve formě krystalů.
Krystalografie je tedy důležitá, protože atomární struktura určuje vlastnosti látek. Pokud chceme dané látce porozumět a chceme ji poznat, musíme znát právě její atomární strukturu. Můžeme říci, že krystalografie hraje – ať už přímo nebo nepřímo – nějakou roli ve všech oborech lidského bádání a lidského života. Stejně tak ve většině věcí denní potřeby.
K čemu se krystalografie používá v praktickém životě?
Například ve vývoji léčiv, ve vývoji různých materiálů, jako jsou kovové slitiny, které se používají pro letecký průmysl, nebo dále třeba v chemickém průmyslu. Pokud chceme poznat, proč má nějaká látka zrovna takové chemické vlastnosti, musíme znát její strukturu. To je pro výzkumníka stejně důležité a zásadní, jako je například pro člověka, který si jde koupit auto, zásadní znát objem motoru. Zkrátka znalost krystalické struktury patří k základním charakteristikám, které na dané látce či materiálu průzkumník provede.
Co přesně jste ve svém výzkumu zkoumali, v čem je vaše metoda přínosná?
Zaměřili jsme se na krystalickou strukturu u nanokrystalů, ty mají rozměr několika desítek až stovek nanometrů. Použili jsme elektronové záření, které je schopné díky proudu elektronů analyzovat krystaly až do desítek nanometrů. Přibližná vzdálenost mezi dvěma atomy je, řekněme, dvě desetiny nanometru, takže se jedná skutečně o kratičké vzdálenosti.
Probing the Earth's deepest trench, metamemory in monkeys, and much more in our newest issue: https://t.co/SBlBOtVpBa pic.twitter.com/lqbQnbf5ir
— Science Magazine (@sciencemagazine) January 12, 2017
Musím ale podotknout, že my nejsme první, kdo tuto metodu použil. Náš úspěch spočívá v tom, že doposud neexistovaly výpočetní postupy, které by z výzkumu dokázaly získat všechny výsledky. My jsme se zaměřili právě na tu výpočetní část a upřesnili jsme analýzu svých dat natolik, že jsme nyní schopni ty krystalické struktury určit mnohem přesněji než kdokoliv před námi. Zásadní pokrok spočívá v tom, že některé typy atomů bylo prakticky nemožné detekovat a nám se to podařilo.
Vaše metoda umožňuje zkoumat pozice atomů vodíku - proč právě to bylo pro vědce doposud tak obtížné?
Čím těžší atom je, tím lépe rozptyluje elektrony a tím snáze je my dokážeme detekovat. Atom vodíku patří k těm nejlehčím, je tvořen pouze jedním protonem a jedním elektronem. Jeho znalost je důležitá, protože vodík je obsažen ve spoustě materiálů, například v léčivech.
Kdo vaši metodu nejvíce ocení?
To samozřejmě nedokážu s jistotou předpovídat, protože možností je mnoho. Myslím si, že to vzbudí zájem ve farmaceutických výzkumech, možná i ze strany celého farmaceutického průmyslu, a ve výzkumech v oblasti organické a anorganické chemie.
Jak dlouho jste na výzkumu pracovali a kde výzkum vznikal?
Metodu jsme vyvíjeli a stále na ní pracujeme u nás v oddělení laboratoře v Praze, kde jsme s výzkumem začali na podzim roku 2009. Začali jsme v podstatě od nuly, protože s rozptylem elektronů jsme předtím nepracovali.
Kolik lidí se na takovém výzkumu podílí, s kým česká laboratoř spolupracovala?
U nás na tom pracovali čtyři lidé, kteří tvořili jádro celého výzkumu. V průběhu celého vývoje jsme navázali spolupráci se zahraničními laboratořemi ve Francii a v Itálii. Těch lidí, kteří se do toho pak zapojili, bylo přibližně dalších patnáct. Co se týká článku pro časopis Science, na tom spolupracovalo dohromady devět autorů.
Jak se na celou práci svého týmu díváte? Jaký pocit máte z jejích výsledků?
Určitě je to velký úspěch a já mám samozřejmě velkou radost i kvůli ostatním kolegům, kteří odvedli skvělou práci. Fakt, že naše práce byla publikována časopisem Science, svědčí o nesporné kvalitě celého výzkumu, ale samozřejmě jsme měli i štěstí. Těší mě i fakt, že se informace o našem výzkumu – a obecně o krystalografii – dostávají do povědomí širší veřejnosti.
Co po takovém úspěchu plánujete dál?
Dá se sice říct, že článek v časopise Science je vyvrcholením celé naší práce, rozhodně to ale není její konec. Dali jsme světu vědět, že tato metoda má potenciál a že by ji lidé při výzkumech měli využívat. A nás teď čeká práce na tom, jak celou tu metodu ještě více vylepšit.
Jak se po tak dlouhé a náročné práci odreagujete, odpočinete si nějak?
Popravdě řečeno, vzhledem k tomu, že mám tři děti a jsem zastupitelem v naší obci, nezbývá mi moc času. Nicméně když si čas najdu, tak se rád věnuji sportu, na kole jezdím i do práce. A k mým velkým zájmům patří hudba, hraji na kytaru a rád zpívám.
A co na vaši práci říká vaše žena?
Má žena je mou velkou oporou a mám štěstí, že mé práci rozumí a má pochopení pro to, jak moc jsem svou prací zaměstnán a kolik času v ní trávím. Rodina je pro mě skutečně veliká opora.
