Hírek
Krausz Ferenc kapta a Semmelweis Egyetem nemzetközi díját
Semmelweis Budapest Award díjjal tüntették ki Krausz Ferencet február 13-án. Az egyetem 2009 óta díjazza a természettudományos területen dolgozó, világszerte elismert eredményeket elérő tudósokat, akiknek munkássága az emberiség fejlődését szolgálja.
„Ez az új út, az infravörös molekuláris ujjlenyomat-eljárás ígéretes, de még sokat kell dolgoznunk ahhoz, hogy ez az ígéret olyan horderejű alkalmazássá váljon, mint például Karikó Katalin MRNS-vakcinája. Nagy örömömre szolgál, hogy mindezt a kutatócsapatommal és a Semmelweis Egyetem kutatóival szoros együttműködésben végezhetem” – mondta a CMF tudományos igazgatója, miután Merkely Béla, az egyetem rektora átnyújtotta neki a kitűntetést.
Az egyetem szenátusa 2009-ben döntött arról, hogy létrehoz egy olyan kiválósági tudományos díjat, amely a nemzetközi viszonylatban is legkiemelkedőbb kutatókat jutalmazza, Semmelweis Ignác szellemiségét szem előtt tartva. A díjat eddig négy Nobel-díjas kutató kapta meg. Az elmúlt öt évben magyar kutatóknak ítélték oda az elismerést, köztük Gloviczki Péternek, Roska Botondnak és Gulyás Balázsnak.” — fogalmazott köszöntő beszédében Merkely Béla.
Fotó forrása: Semmelweis Egyetem, Barta Bálint
Se vele se nélküle - Az AI létjogosultsága és felhasználási határai
Németországban, Garchingban tevékenykedő együttműködő kutatócsoportunk, az attoworld kiadta „pulse” című magazinja legújabb számát. A lapszámot kommunikációs vezetőjük, Thorsten Naeser összefoglaló szavaival ajánljuk:
Mit gondol, ez a szöveg az én munkám, vagy mesterséges intelligenciát (AI) használtam?
Nehéz megmondani. Ezt a kérdést sok cikkel kapcsolatban feltettem magamnak, amelyeket az utóbbi időben olvastam. Azonban ritkán találtam egyértelmű választ. Tény, hogy a mesterséges intelligencia előretörése életünk minden területén megállíthatatlan, legyen szó újságírásról, művészetről vagy tudományról. A tanárok, pedagógusok és egyetemi oktatók egyre gyakrabban szembesülnek a kihívással, hogy felismerjék az AI használatát a vizsgák során vagy a benyújtott munkákban, és ennek megfelelően értékeljék azokat. Különösen olyan munkák esetében jelenthet kihívást az árulkodó nyomok keresése, melyek azt állítják, hogy új ismereteket hoztak létre.
A mesterséges intelligencia az attoworld-csapat eszköztárának is részévé vált. Kosmas Kepesidis és adattudományi csapata számára az AI egy mindennapos kellék, de ugyanúgy hasznosnak bizonyult az Andreas Döpp által vezetett CALA-csapat (Centre for Advanced Laser Applications) számára is. Az elkövetkező években e technológia minden bizonnyal át fogja alakítani a világunkat, és csak az idő fogja tudni megmutatni, hogy milyen mértékben gazdagítja az életünket.
Amire azonban az AI – legalábbis jelenleg – nem képes, az az, hogy egy laboratóriumban álljon, kísérletezzen, új dolgokat próbáljon ki és kreatív legyen. Nem csak az attoworld-csapat kutatói járnak messze a mesterséges intelligencia előtt. Ez pedig egy jó dolog! Csak így, ezekkel a folyamatokkal lehet új ismereteket generálni a dolgok és a világ természetéről. Olyan emberek által, akik szenvedélyesen szeretnek felfedezni, akik számára a tudomány kaland. A világ egyetlen mesterséges intelligenciája sem tud új tudományos eredményeket elővarázsolni egy kalapból. Csupán struktúrálni és kategorizálni tud segíteni.
Így hát az attoworld kommunikációs csapata örömmel mutatja be a lézerfizika iránt érdeklődőknek a „pulse” magazin legújabb számát. A mesterséges intelligencia többféleképpen is helyet kapott ebben a számban. A hangsúly azonban az attoworld-csapat által az elmúlt évben végzett aprólékos kutatómunkán és az ennek során – az AI-jal és anélkül – összegyűjtött izgalmas eredményeken van.
A magazin legújabb száma online PDF formátumban ITT érhető el.
Adattudományi intézetet hozott létre a CMF és a Semmelweis Egyetem
Közös adattudományi kutatást végez a CMF és a Semmelweis Egyetem. A két intézmény az általuk létrehozott Neumann János Adattudományi Intézet keretein belül működik majd együtt.
Az intézet küldetése, hogy a CMF-nél fejlesztett molekuláris ujjlenyomatvételi, profilalkotási technikát integrálja az egészségügyi adatkészletekbe, lehetővé téve az emberi egészség átfogó értékelését, és a súlyos, krónikus állapotok felé vezető körülmények korai felismerését. Az itt folyó közös kutatások és tudományos eredmények megjelennek majd mind a CMF, mind a magyar felsőoktatási rendszer, elsősorban a Semmelweis Egyetem tudományos teljesítményében is. Az intézetnek oktatási feladata is lesz: a graduális képzés keretében workshop jellegű szabadon választható tárgy indul majd, a doktori képzésben pedig interdiszciplináris programot szerveznek informatikai, matematikai, fizikai és orvostudományi MSc diplomával rendelkező hallgatók számára.
Preventív orvoslás és személyre szabott egészségügyi ellátás
A CMF-nél hiszünk abban, hogy a jövőt a személyre szabott egészségügyi ellátás jelenti, amely a szervezet egyéni variabilitásához igazodik, és biztosítani tudja a betegségek korai felismerését. Kutatásaink hatékonyabbá tehetik a jelenlegi egészségügyi ellátórendszert, és javíthatják a megelőző orvoslás minőségét, melynek segítségével az egészség jobb megőrzésére lesz majd lehetőség a jövőben.
Mi is a preventív orvoslás?
Az orvostudomány azért jött létre, hogy segítséget nyújtson mindazon betegségekkel és egészségügyi problémákkal kapcsolatban, amelyek hatással vannak az egészségre és jólétre. Hamar felismerték, elsősorban a járványos betegségek kapcsán, hogy könnyebb a betegségeket megelőzni, mint a már kialakult kórállapotokat kezelni. A preventív orvoslás így azon az elgondoláson alapul, hogy előzetes intézkedésekkel a betegségek kialakulását meg lehet előzni és a progressziójukat is mérsékelni lehet.
A fertőző betegségek elleni küzdelem különösen hatékonynak bizonyult, és ezek az erőfeszítések radikálisan lecsökkentették a korai halálozások számát a 20. század során. Az elmúlt évtizedekben azonban jelentős változások történtek, ugyanis az 1990-es évek közepe óta nagyobb terhet jelentenek a nem fertőző betegségek (noncommunicable diseases, NCD-k vagy civilizációs betegségek) a fertőző betegségeknél. A nem fertőző betegségek adják világszerte a betegségteher kétharmadát, és ezek felelősek a világon a halálozás 70%-áért, míg Magyarországon a halálesetek 94%-áért.
A korai halálozás túlnyomó többségét négy fő, nem fertőző betegség okozza: a szív- és érrendszeri megbetegedések, a rosszindulatú daganatok, a cukorbetegség és a krónikus légzőszervi betegségek, ezért a preventív ellátás elsősorban ezt a négy betegségcsoportot célozza. A preventív stratégiák célja, hogy a betegségeket abban a kezdeti stádiumban állítsák meg, amint a kialakulásuk kockázata nyilvánvalóvá válik. Ehhez a kockázati tényezőket (a betegségre hajlamosító állapotokat) kell felismerni, mielőtt azok még bármilyen tünetet okoznának. Az orvosi gyakorlatban, az alapellátás keretein belül, a kockázati tényezőkre az egészséges egyéneket szűrik. A nem fertőző betegségek közül a legnagyobb gyakorisággal a szív- és érrendszeri megbetegedések (cardiovascular disease, CVD) bírnak, és úgy vélik, ezek nagyrészt megelőzhetőek lennének: a szívbetegségek okozta halálesetek 80%-a elkerülhető lenne, ha idejében felismernék, és megfelelően kezelnék a kockázati tényezőket. A terápia életmódváltás (étrendi változtatások, fizikai aktivitás előtérbe helyezése és testsúlycsökkentés) és gyógyszeres kezelés együtteséből áll. Ezt a kezelést nevezik primer prevenciónak (elsődleges megelőzés), mely segít megelőzni a tüneteket okozó betegség megjelenését, vagyis ez magának a betegségnek a kialakulását gátolja meg.
A primer prevenció kevésbé hatékony Magyarországon, mint a nyugat-európai országokban, és ez a fő oka annak, hogy az egészséges életévek száma is alacsonyabb hazánkban.
Mit jelent a személyre szabott orvoslás?
Bár a betegségeket általában jól elhatárolódó, homogén entitásoknak tartják, amelyek mögött egyedi, elkülönülő folyamatok állnak, mégis többségük a tünetek széles skáláját tudja okozni, amelyek egyénenként más-más mintázattal és változó súlyossággal jelenhetnek meg. Hasonlóképpen a betegség kialakulása sem egységes folyamat: azok között, akik látszólag ugyanazokkal a hajlamosító tényezőkkel rendelkeznek, egyesekben korábban jár tünetekkel ugyanaz a betegség, mint másokban. Ráadásul a betegség előrehaladása is nagyfokú változékonyságot mutathat egyes emberek között. Ebben az esetben, nyilvánvalóan nem optimális mindenkit egyformán kezelni, mert az nem mindenkinek egyformán előnyös. Ahhoz, hogy a betegségek kockázatát mindenkinél le lehessen csökkenteni, a differenciált ellátás a követendő stratégia. Mindez egyedi prevenciós lépésekkel és személyre szabott terápiával érhető el, mely azt jelenti, hogy a hasonló kockázati szinttel rendelkező egyénekből alcsoportokat állítanak fel (rizikó stratifikáció), és kockázat-besorolás szerinti kezelési tervet alkalmaznak. A jövőben még ennél is részletesebb besorolásra van kilátás, az individualizálást tovább finomítva és a mainál részletesebb kockázatértékelést használva, az orvosi ellátás egészen személyre-szabottá válhat. Ezeket a stratégiákat nevezik együttesen személyre szabott orvoslásnak, mely feltétlenül szükséges ahhoz, hogy az egészségben töltött évek száma növekedjen, és társadalmi szinten is jobb eredményeket érjünk el az egészségi állapot tekintetében.
Mit tesz a H4H Program a betegségek megelőzése érdekében?
Az H4H Programban adatokat gyűjtünk az egészségi állapotra vonatkozóan, egyrészt a kérdőívek, másrészt a rutin vérvizsgálatok segítségével, hogy ellenőrizzük, fennáll-e bármilyen betegség, egyúttal elvégezhessük a rizikó stratifikációt, valamint ellenőrizhessük, milyen kockázati tényezők vannak jelen. A gyűjtött adatok megbízhatóságát rendszeres monitorozás támasztja alá. Néhány paraméter esetében ez lehetővé teszi olyan kórállapotok felismerését, amelyek felfedezése elmaradt a rutin orvosi ellátás során, vagy amelyeknél elmulasztották a javasolt terápiát. Amikor ilyen állapotokat észlelünk, az érintetteket háziorvosukhoz irányítjuk, hogy a megfelelő terápiában részesülhessenek. Fontos, hogy ezeket a kórállapotokat észleljük, hiszen e stádiumban ritkán okoznak panaszokat, ugyanakkor hozzájárulnak a súlyosabb betegségek kialakulásához.
A leggyakoribb kórállapotok, melyek felismerése elmaradt, a magas koleszterinszint, a cukorbetegség és a pajzsmirigybetegség volt. Ezek mindegyike növeli a szív- és érrendszeri betegségek kockázatát, és szuboptimális kezelés esetén csökkentik a várható élettartamot. Mivel a program keretében ismétlődő vérvizsgálatokat végzünk, a résztvevők utánkövetése során ellenőrizhető az alkalmazott kezelés hatásossága is. A kockázati tényezők alulkezelése sajnos világszerte gyakran előfordul, és ez tapasztalható a H4H Program résztvevőinél is. Ha egy kórállapot nem okoz panaszt, és még kezelést is kap rá valaki, akkor az könnyen azt a benyomást kelti, hogy minden rendben van. A terápiás célértékeket azonban kulcsfontosságú elérni a valódi kockázatcsökkentéséhez. Ezek a célok általában laboratóriumi határértékek formájában fogalmazódnak meg, amelyek bizonyítottan csökkent rizikóval járnak együtt. Ha egy résztvevőnél a javasolt célértékeket nem sikerül elérni, a vizsgálati központ dolgozói orvosi ellenőrzést tanácsolnak. Úgy véljük, hogy azáltal, hogy ezek a kórállapotok időben felismerésre kerülnek, és korán megkezdődik a kezelés, a H4H Program résztvevői hosszabb ideig élhetnek egészséges életet.
Hogyan fogja segíteni a H4H Program a jövő egészségének megőrzését?
A H4H Program hosszú távú célja egy új eszköz kifejlesztése, mely alkalmas a teljes lakosság egészségi állapotának nyomon követésére. A jelenlegi egészségügyi szűrőprogrammal ellentétben, melyet néhány konkrét kórállapot kiszűrésére terveztek, a CMF egészen más megoldást kínál: a vér alkotóelemeinek széles körét elemezve tervezzük monitorozni az résztvevőket; az egészséges állapottól való eltérések felismeréséhez a mérési eredményeket személyre szabott, egyénre jellemző normál tartományhoz hasonlítjuk. Ideális esetben ez a stratégia lehetővé teszi az eltérések korai felismerését és hozzájárulhat számos betegség korai azonosításához.
Lézertudomány az egészségügyi ellátásban és az orvostudományban
Amikor Theodore H. Maiman 1960. július 7-én bemutatta az első működő lézert New Yorkban, nehéz volt elképzelni, hogy a jövőben milyen sokféle alkalmazási területei lehetnek ennek a szorosan kollimált, magas intenzitású fénysugárnak. Azonban egy évvel később már bemutatkozott a szemészet területén sebészeti eszközként, amikor egy betegen tesztelték az Egyesült Államokban. A lézerfizikusok pedig még mindig nem fogytak ki az ötletekből és az alkalmazásokból.
A lézerek használatával az orvostudomány hatalmas előnyökre tesz szert. A lézereket nagy pontosságú vágásokra használják, hiszen a finoman megmunkált késekkel szemben, a lézersugár nem érintkezik közvetlenül az alatta lévő szövettel, ami a berendezést önmagában sterillé teszi. A lézersugár felmelegíti a bőrt, majd vagy felvágja azt, vagy szükség esetén nagy precizitással roncsolja (égeti). A kezelés közben nincs vérzés, mert a nyaláb által kibocsátott hő az ereket azonnal elzárja.
Ez a tulajdonság teszi a lézert alkalmassá a vérzés célzott megállítására, még a nehezen hozzáférhető helyeken is. Endoszkóp vagy fényvezető segítségével a lézersugár az érintett területre közvetlenül jut el, így például a gyomorban fellépő belső vérzéseket is meg lehet állítani. A lézerfény optikai szálak segítségével közvetlenül hozzáférhet az erekhez és megtisztíthatja azokat a nemkívánatos lerakódásoktól és elzáródásoktól (arteriosclerosis), amelyek esetlegesen szívrohamhoz vezethetnek.
A bőrben található pigmentek elpárologtatásával a lézer ugyancsak alkalmazható felszíni bőrrendellenességek, például portborfoltok eltávolítására vagy tetoválások eltüntetésére. Egyre növekvő szerepet játszanak a daganatok diagnosztikájában és kezelésében is. A testben közvetlenül hozzáférhető kisebb daganatok, mint például a bőrrák, most már lézerekkel is eltávolíthatók, a daganatos sejtek elpusztításával. A lézervezérelt komputertomográfia segítségével a testről keresztmetszeti képek is készíthetők. A módszer kevésbé veszélyes és költséges, mint a röntgen és a mágneses rezonancián alapuló eljárások, amelyek azonban még mindig nagyobb felbontással rendelkeznek.
Az infravörös sugárzási tartományban működő impulzuslézereket ma már a fogászatban is alkalmazzák. A lézersugárzás felmelegíti a beágyazott vizet, és mivel egy szuvas fogban több víz található, mint egy egészséges fogban, egy ilyen módon károsodott fogat hatékonyan lehet kezelni anélkül, hogy kárt tennénk a szomszédos egészséges fogakban. A lézersugárzás segítségével emellett pontosan be lehet szkennelni a fog formáját, és az így nyert adatok segítségével a fogpótlások optimálisan és pontosan elkészíthetők.
A szemészetben a lézersebészetet használják a rövidlátás és a távollátás kezelésére. Mindkét állapot korrigálható a szaruhártya görbületének megváltoztatásával: rövidlátás esetén a szaruhártya védőrétegét alkotó hámsejtek lézeres eltávolításával, illetve távollátásnál a szaruhártya szintjének emelésével. Mivel a legfelső szaruhártyaréteg nem sérül, a hegesedés elkerülhető.
Mint láthatjuk, a lézerek már most is elengedhetetlen részét képezik az orvosi technológiának, azonban a jövőbeni lehetőségek messze nincsenek kimerítve.
Csak képzelje el: Időpontot kér egy szűrővizsgálatra. Az orvos vérmintát vesz. A technikus behelyezi a mintát egy szkennerbe, majd elfordít egy kapcsolót. A mintát lézersugárzásnak teszik ki. Tizenöt perc múlva pedig megkapja az eredményt.
Ez a forgatókönyv még mindig egy vágyálom, de valóságossá válhat. A projekten jelenleg a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központban fizikusokból, biológusokból, matematikusokból és orvosokból álló interdiszciplináris csapat dolgozik, szoros együttműködésben a müncheni Ludwig-Maximilians-Universität-tel és a Max Planck Kvantumoptikai Intézettel. Céljuk a legmodernebb lézertechnológia segítségével, átfogó, vérvétel alapú diagnosztikai rendszer kifejlesztése. Az ultrarövid lézersugár-impulzusok alkalmazásával a vérplazma mintákban jelen lévő molekulák elemzésével lehetséges lenne egyes betegségeket, többek között a tumoros megbetegedéseket, korai stádiumban felismerni.
A növekedéshez, az osztódáshoz és a szomszédos sejtekkel való kommunikációhoz a sejteknek molekulákat kell szintetizálni, módosítani és lebontani. Ezek a folyamatok nagyszámú szerves vegyület, másnéven metabolitok keletkezéséhez vezetnek. A CMF ezekre a molekulákra összpontosít: A daganatos és az egészséges sejtek által kibocsátott metabolitok között minimális különbségek mutatkoznak. A test emellett különböző módon reagál a daganatsejtekre, még akkor is, ha azok csak kis méretűek. Végül pedig mindezen anyagok a véráramba jutnak. Azokból, amelyek az adott betegségre specifikusak, kevés van és nehezen észlelhetők, azonban a lézertechnológia változtathat ezen.
A CMF kutatói azon dolgoznak, hogy az emberi vér nemsejtes részére jellemző molekuláris ujjlenyomat alapján azonosítani lehessen az egészséges és a betegségekre jellemző állapotokat. Az egyes molekulák szerkezetüktől függően specifikus hullámhosszúságú fényt nyelnek el. A lézerimpulzusok ezért képesek észlelni és mérni a mintában jelen lévő „molekuláris koktél” koncentrációját.
Mitől lesz ez az eljárást innovatív? A kutatók szélessávú infravörös lézerfényt alkalmaznak, amely lehetővé teszi számukra, hogy kvantifikálják a biomolekulák széles skáláját (szénhidrátok, fehérjék és lipidek), létrehozva ezáltal egy kiterjedt „globális molekuláris ujjlenyomatot”. Ez az új lézertechnológia érzékenyebb, mint a jelenlegi módszerek, és pontosabban képes észlelni a rendellenességeket.
Az idő legparányibb töredékei
A kvantumvilág kihívások elé állítja a mindennapi intuíciókat, ideértve az időről alkotott fogalmakat is. Az atomi elektronátmenetek attoszekundumok alatt zajlanak. Az attoszekundum a másodperc milliárdod részének milliárdod része (10–18 mp). Prof. Dr. Krausz Ferenc és az attoworld kutatócsoport kutatói, a Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) és a Max Planck Kvantumoptikai Intézettel (MPQ) közösen ultrarövid fényimpulzusok segítségével elektronmozgásokat vizsgálnak.
Az elektronok világában a dolgok rendkívül gyorsan zajlanak. Minél gyorsabban mozognak az objektumok, annál nehezebb a megfigyelésük. Az emberi szívverés mintegy egy másodpercig tart – egy időintervallum, amely szemmel könnyen látható. Ahhoz, hogy rögzíteni lehessen a 0,2 másodpercnél rövidebb idő alatt lezajló változásokat, olyan technológiákat kell alkalmaznnak, amelyek „lelassítják” az időt, vagyis rövidebb időközönként rögzítik az eseményeket, ahogyan a lassított felvételek is készülnek a fényképezésnél.
Ez az alapelv lehetővé teszi, hogy a légy milliszekundumok alatt történő szárnycsapásait követni lehessen. Ahhoz, hogy egy fegyverből leadott golyó röppályája észlelhető legyen, a rögzítés sebességét 200 000-szeresére kell gyorsítani. Az elektronikai áramkörök aktív komponensei pedig kevesebb mint egy nanoszekundum alatt kapcsolódnak be vagy ki.
A molekulák pikoszekundumok alatt forognak. A kémiai kötések rezgéseinek felvételéhez a rögzítés sebességét újabb 1000-es szorzóval kell növelni, mivel minden egyes oszcilláció femtoszekundumok, azaz a másodperc milliárdod részének milliomod része alatt zajlik le (10–15 mp).
Az elektronok atomokban vagy molekulákban való mozgásának vizsgálatához a záridőt néhány attoszekundumra kell csökkenteni. Az attoworld kutatócsoport fizikusai rutinszerűen állítanak elő ebbe a tartományba eső lézerimpulzusokat. Ezek az ultrarövid villanások lehetővé teszik az elemi részecskék dinamikájának valós idejű megfigyelését. Ez az első alkalom, hogy közvetlen betekintésre nyílik lehetőség egy eddig rejtélyes világba.
A cél az elektronok mozgásának megértése és szabályozása az ultrarövid impulzusok elektromágneses terével való kölcsönhatás során. A kezdeti események akkor zajlanak, amikor az elektronokat a bejövő impulzus változó elektromos mezője attoszekundumos időskálán gyorsítja. Ez később kémiai utóhatásokat is előidézhet, amelyek akár a testben zajló biokémiai folyamatok megértéséhez is helytállóak lehetnek. Az ultrarövid impulzusok gyorsan változó elektromos mezője használható töltött részecskék, például elektronok vagy protonok gyorsítására is. Ennek alapján fényvezérelt részecskegyorsítók fejlesztése zajlik, amelyek beférnek a szabványméretű laboratóriumokba. A részkegyorsításhoz hagyományos módon alkalmazott, kilométeres méretű és többmilliárd dolláros költséggel járó létesítmények valós alternatívájának tekintik a fényvezérelt részecskegyorsítókat.
A garchingi Magas Szintű Lézeralkalmazások Központja (Center for Advanced Laser Applications, CALA) vizsgálja a fénygyorsított elektronokban és protonokban rejlő, különböző daganattípusok kimutatására és kezelésére irányuló potenciált.
Az elektronok viselkedésének fény segítségével történő szabályozása az elektronikát is forradalmasítaná. Az ultraibolya fénymezők körülbelül 1 PHz (1015 Hz) frekvenciával oszcillálnak. Ha az elektronáramlásokat ilyen sebességgel lehetne váltani, az optoelektronika körülbelül 1000-szer gyorsabb lehetne, mint a hagyományos elektronika.
Gimnáziumi fizikaóra Krausz Ferenccel
Hogyan érintett, mikor rájöttél, hogy hullám vagy, és van hullámhosszod? Ilyen és hasonló kérdéseket kapott a CMF tudományos igazgatója, Krausz Ferenc a Békásmegyeri Veres Péter Gimnáziumban tett látogatása alkalmával. A kvantumfizikai témákat is feszegető beszélgetést több száz diák követte figyelemmel.
Nagy várakozás és jelenlét övezte Krausz Ferenc látogatását egy budapesti gimnáziumban. A Nobel-díjas fizikus rögtön az előadás elején megkérte a diákokat, hogy tegeződjenek, hiszen a tudományos életben is ez a szokás. „Mi, kutatók azért is tegeződünk, mert legbelül mindig fiatalnak érezzük magunkat, és gyermeki lelkesedéssel dolgozunk egy-egy témán.” – magyarázta.
A kutató mesélt a diákoknak a Nobel-díjhoz vezető kutatásról, és igyekezett úgy elmagyarázni a CMF-ben folyó munkát, hogy az a gyerekek számára is érdekes legyen. Beszélt arról is, hogy egy tudós számára nincs átlagos munkanap, minden nap más. Ez a legszebb az egészben. A diákok azt is megkérdezték, hogyan lehet egyszerűen és könnyen tanulni a fizikát. A nehezen megválaszolható kérdésre tudományos igazgatónk gyorsan tartott egy rögtönzött órát a fizika alapjairól.
Egy másik kérdező megosztotta, hogy az egyik rendhagyó órán az olimpiai bajnok úszó, Gyurta Dániel hullámhosszát mérték le. Ő kíváncsi volt hogyan érintette a tudóst, amikor rájött, hogy ő is egy hullám vagy és van hullámhossza. Erre válaszul Krausz Ferenc bevallotta, hogy még nem gondolkodott rajta, de ez valóban furcsa érzés.
Krausz Ferenc a legmagasabb állami kitüntetésben részesült
Sulyok Tamás köztársasági elnök Magyar Szent István-renddel tüntette ki a CMF tudományos igazgatóját. Krausz Ferenc a díjat nemzeti ünnepünk alkalmából, augusztus 20-án vehette át a Sándor-palotában.
A díjátadón a köztársasági elnök kiemelte: Krausz Ferenc és társai új eszközöket adtak az emberiség kezébe, amellyel vizsgálhatóvá váltak az atomokat felépítő elektronok mozgásai és energiaváltozásai, s ezzel végtelen távlatokat nyitottak. „A felfedezés életeket menthet az orvoslásban, megújíthatja a fizika és kémia számos tételét, elméletek újragondolására késztet más kutatókat, mozgásba hozza a világot” – mondta Sulyok Tamás.
Köszönőbeszédében Krausz Ferenc kiemelte, hogy munkája során családja mindenkori támogatását élvezhette. Emellett büszkén beszélt a CMF-csapatról is, amely célja lerakni a jövő megelőző orvoslásának alapjait.
A kitüntetéssel az elmúlt években olyan nagyszerű kutatókat, sportolókat és művészeket tüntettek ki, mint Karikó Katalin kutatóbiológus, Roska Botond neurobiológus, Miklósa Erika operaénekes és Szilágyi Áron olimpiai bajnok kardvívó.
Kép forrása: Sándor Palace/Bartos Gyula
Népesség-egészségügyi szűrés infravörös molekuláris ujjlenyomat vizsgálattal
Képzeljünk el egy olyan forgatókönyvet, amelyben egyetlen csepp vér perceken belül átfogó egészségügyi információkat nyújt. A közelmúlt tudományos fejlődésének köszönhetően ez a jövőkép lassan valósággá válhat.
A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ (CMF), a Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) és a Max Planck Kvantumoptikai Intézet (MPQ) kutatói a Helmholtz Centrum Münchennel együttműködve olyan egészségi állapot szűrésére alkalmas, kísérleti eszközt fejlesztettek ki, amely infravörös fényt és mesterséges intelligenciát (gépi tanulást) használva, egyetlen mérés segítségével többféle kórállapotot is felismer.
Ez a vizsgálat annak képezheti alapját, hogy az infravörös molekuláris ujjlenyomat vizsgálat, elősegítve a betegségek hatékony felismerését és kezelését, a rutin egészségügyi szűrővizsgálatok részévé váljon. Az anyagcsere-rendellenességek, mint a magas koleszterinszint és a cukorbetegség, korai felismerése alapvető jelentőséggel bír, mert az időben megtörténő beavatkozások jelentősen javíthatják a betegségek kimenetelét. A tanulmányt a neves Cell Reports Medicine folyóiratban tették közzé.
Illustráció: Tarek Eissa
Eredeti publikáció: Plasma infrared fingerprinting with machine learning enables single-measurement multi-phenotype health screening (A plazma infravörös ujjlenyomat-vizsgálat gépi tanulással lehetővé teszi az egyszeri mérésen alapuló többfenotípusos egészségügyi szűrést)
Gratulálunk együttműködő partnerünknek, Prof. Matthias Mann-nak, aki Prof. Ruedi Aebersold-dal együtt megkapta a H.P.Heineken-díjat
A CMF együttműködési megállapodást kötött a Max Planck Biokémiai Intézettel (MPI), hogy a folyamatban lévő H4H klinikai kutatási programot további nagy információtartalmú kutatási platformmal bővítse ki. A plazmamintákon, melyeket a tízéves prospektív klinikai vizsgálat gyűjt össze, az MPI kutatói tömegspektrometria alapú proteomikai elemzést fognak végezni Matthias Mann vezetésével.
A proteomikai mérések kettős célt szolgálnak. Egyrészt lehetővé teszik azon fehérjék beazonosítását, melyek felelőssé tehetők a spektrális változásokért, amit az elektromos mezőfelbontású molekuláris ujjlenyomat-vizsgálat (EMF) ismer fel. Másrészt többezer fehérje referenciatartományának meghatározása válik lehetővé a tömegspektrometriás mérésekkel, hiszen a nagyszabású elemzés a vizsgálat kiinduláskor egészséges alanyok plazmamintáit vizsgálja, aminek köszönhetően a proteomika egészségmonitorozásban betöltött szerepe kerülhet megalapozásra. A közös kutatási projekt néhány hónapon belül új felfedezésekhez vezethet, mely a közös munka első mérföldköve lesz. Az első ötezer minta mindkét módszerrel elvégzett mérési eredményeit a vizsgálati alanyok klinikai adataival fogják összevetni és ezáltal a két módszer referenciatartományát elsőként fogják felállítani.
Örömteli bejelentés, hogy 2024-ben a megtisztelő Dr. H.P. Heineken Biokémiai és Biofizikai díj kitüntetésben részesült együttműködő partnerünk, Matthias Mann és kollégája, Ruedi Aebersold, mely elismerés úttörő munkájukat ünnepli a proteomikai kutatások területén.
Idén lesz 60 éve, hogy Alfred Heineken megalapította az első Heineken-díjat: a Dr. H.P. Heineken Biokémiai és Biofizikai díjat. A kitüntetést a vegyész Henry Pierre Heineken tiszteletére hozta létre. E különleges évforduló alkalmából a zsűri úgy döntött, hogy nem egy, hanem két kutatónak is odaítéli a díjat.
Matthias Mann jelenleg a martinsriedi Max Planck Biokémiai Intézet "Proteomika és jelátvitel" munkacsoportjának igazgatója és vezetője, míg Ruedi Aebersold az ETH Zürich (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich) professzor emeritusa. A proteomika területén végzett úttörő munkájukat ismerte el a bíráló bizottság, különös tekintettel a technológiai újdonságokra, melyek lehetővé teszik a fehérjék holisztikus vizsgálatát, ami közvetlenül is köthető a CMF kutatásaihoz.
Szívből jövő gratulációnkat küldjük Matthias Mann és Ruedi Aebersold professzor uraknak. Büszkék vagyunk az együttműködésünkre, és izgalommal várjuk az előttünk álló közös munkát.
Karikó Katalin és Krausz Ferenc tiszteletére emlékérmét bocsátott ki az MNB
A Magyar Nemzeti Bank a két kutató tiszteletére ezüst és színesfém emlékérméket bocsátott forgalomba a magyar származású Nobel-díjasok előtt tisztelgő sorozatában, melyet 2012-ben indított el.
Karikó Katalin az ünnepségen nagy megtiszteltetésnek nevezte – és mint mondta, soha nem álmodott arról –, hogy az MNB egyszer érmét bocsát ki az arcképével és nevével, mint ahogy arról sem álmodott, hogy Amerikába kerül, vagy, hogy Nobel-díjas kutató lesz.
Krausz Ferenc az ünnepségen szintén nagy megtiszteltetésnek nevezte, hogy Neumann János vagy Gábor Dénes után most az ő arcképe és neve jelenik meg emlékérmén. Velük egy kategóriába kerülni hatalmas megtiszteltetés, mindez megindító, megható és egyúttal zavarba ejtő - mondta, megjegyezve, Karikó Katalinnal dolgozni fognak azon, hogy méltóak legyenek rá.
Az emlékérméket három grafikusművész tervezte, és limitált, hat-hatezer példányban jelennek meg, az ezüstérmék tükörfényes, a színesfém változatok selyemfényes kivitelben készültek el. A 7000 és 3500 forint névértékű érmék a Magyar Pénzverő Zrt. értékesítési csatornáin keresztül érhetők el. Az MNB 2012-ben indította el a magyar származású Nobel-díjasok sorozatát.
Kép forrása: MNB
Magyar Corvin-lánc kitüntetést kapott Karikó Katalin és Krausz Ferenc
A Sándor-palotában megtartott ceremónián Sulyok Tamás ünnepélyes keretek között a Magyar Corvin-lánc kitüntetést adományozta a két Nobel-díjas kutatónak.
A június 18-i eseményen az államfő úgy fogalmazott: rengeteg munka, évtizedek szakmai nehézségei, lemondások és küzdelmek sora beérett, hiszen mindkét kutató a világ csúcsára jutott, oda, ahová csak kevesek érnek el.
Karikó Katalin beszédében kiemelte, hogy minden tudását latba veti annak érdekében, hogy segítse a hazai egyetemek tudományos munkáját és arra ösztönözze a jövő kutatóit, hogy maradjanak a pályánál. Krausz Ferenc megköszönte a „szavakba nehezen önthető megtiszteltetést és szeretetet”, és kiemelte tanárai meghatározó szerepét abban, hogy elindult a kutatói pályán.
Fotó forrása: Sándor-palota/Bartos Gyula
Magyarországra érkezett Krausz Ferenc lézertechnológiája
A Nobel-díjas fizikus által vezetett budapesti központú kutatócég, a Center for Molecular Fingerprinting (CMF) jelentős mérföldkőhöz érkezett: június 17-én felavatta új lézerlaboratóriumát Szegeden, az ELI-ALPS kutatóintézetben. Ennek köszönhetően megkezdődik az innovatív technológia magyarországi használata, ugyanis a CMF tevékenységéhez kapcsolódó lézeres vizsgálatok ezidáig Németországban történtek. Az átadóval egybekötött CMF Summit 2024 – At the Forefront of Disease Profiling tudományos szimpóziumon a házigazda mellett további két Nobel-díjas, Karikó Katalin és Gérard Mourou adtak elő.
„A lézeres műszereink Magyarországra történő áthelyezése a müncheni laboratóriumból lehetővé teszi számunkra, hogy megkezdjük a világ első szisztematikus molekuláris ujjlenyomatvizsgáló elemzését több tízezer, már begyűjtött vérplazmamintán.” – mondta Krausz Ferenc az esemény megnyitóján. Hozzátette, ez a partnerség ragyogó példája annak, hogy a nemzetközi együttműködés hogyan mozdíthatja elő a tudományos fejlődést, és remélhetőleg úttörő felfedezésekhez vezet.
Megnyitó beszédében Csák János kultúráért és innovációért felelős miniszter elmondta, a kormány kiemelt célja, hogy tudásplatformok jöjjenek létre Magyarországon, a tudományos kutatásokhoz pedig finanszírozással, struktúrával és szabályozással járuljanak hozzá. Ebben a munkában együttműködésre kérte fel a magyar kutatókat, akik ismertté tehetik az értékes programokat, és felkarolják a fiatal tehetségeket.
Az átadóval egybekötött CMF Summit 2024 – At the Forefront of Disease Profiling tudományos szimpóziumon a nagyközönség online követhette Karikó Katalin, Krausz Ferenc és Gerard Mourou prezentációit. Előadásán a házigazda bemutatta a CMF-ben zajló kutatásokat, valamint az attoszekundumos fizika fontosságát és felhasználási területeit is ismertette a hallgatósággal.
Karikó Katalin – aki 2023-ban kapta meg a legnagyobb tudományos elismerést az mRNS-alapú vakcinát megalapozó felfedezéseiért – bemutatta tudományos munkájának történetét, amely Szegeden vette kezdetét még 1978-ban. Gérard Mourou 2018-ban vehette át a fizikai Nobel-díjat a fázismodulált impulzuserősítés kidolgozásáért. Előadásában bemutatta a technológia alapjait és széleskörű felhasználási lehetőségeit.
Élőben nézheti három Nobel-díjas kutató előadását
Online streamen keresztül követheti a nagyközönség Karikó Katalin, Krausz Ferenc és Gérard Mourou előadásait június 17-én. A Nobel-díjas tudósok kutatómunkájuk legfőbb eredményeit mutatják be a CMF Summit 2024 – At the Forefront of Disease Profiling tudományos szimpóziumon.
A Krausz Ferenc által vezetett, budapesti központú Center for Molecular Fingerprinting (CMF) rendezvényén a Nobel-díjas fizikus bemutatja a CMF-ben zajló kutatásokat, amelyen keresztül az attoszekundumos fizika fontosságát és felhasználási területeit is ismerteti a hallgatósággal.
Az mRNS terápiás alkalmazása áll a második előadó, Karikó Katalin munkásságának középpontjában. A kutató 2023-ban kapta meg a legnagyobb tudományos elismerést az mRNS-alapú vakcinát megalapozó felfedezéseiért, amely lehetővé tette a COVID-19 elleni védőoltás létrehozását. A harmadik előadó, Gérard Mourou 2018-ban vehette át a fizikai Nobel-díjat a fázismodulált impulzuserősítés kidolgozásáért.
Az angol nyelvű előadásokat élőben követheti a nagyközönség az alábbi linken június 17-én, 10 óra 45 perctől:
CMF Summit 2024 - At the forefront of disease profiling - YouTube
Infravörös hullámformák attoszekundumos pontossággal egy kettős oszcillátoros scanneléssel
Az infravörös elektromos mezők elektro-optikai mintavétele rekordot döntött a szélessávú molekuláris rezgésspektroszkópia érzékenységében és dinamikai tartományában. Alexander Weigel, Philip Jacob és szerzőtársai egy nemrégiben megjelent publikációjukban az elektro-optikai mintavételezés rögzítési sebességét másodpercenként 2800 közép-infravörös hullámformára gyorsították fel azáltal, hogy két lézeroszcillátor között modulált ismétlési frekvenciazárat alkalmaznak a pásztázáshoz.
Bár rendkívül sokoldalú, az ilyen, két szinkronizált lézerrel végzett késleltetett pásztázást eddig a frekvenciarögzítés elektronikus jittere korlátozta az időzítési pontosságban. Munkájukban a szerzők az elektro-optikai késleltetés-követés (EODT) új technikáját vezetik be a késleltetési tengely akár néhány attoszekundumos pontossággal történő biztosításához. Az EODT a fő elektro-optikai méréssel egyidejűleg egy ismert és nagymértékben reprodukálható infravörös referenciahullámformát mintavételez, és ily módon pontos kalibrációt biztosít a két lézer közötti impulzus-impulzus késleltetéshez.
Az új műszer egyesíti a két oszcillátoros pásztázás sebességét az EODT késleltetési pontosságával. A szerzők a mérés reprodukálhatóságát úgy bizonyítják, hogy a dimetil-szulfon és az emberi vérszérum infravörös mezőre adott válaszait akár percekig tartó felvételi idő alatt ismételten rögzítik, majd a több ezer szkennelést közvetlenül az időtartományban átlagolják. Egy másik tesztkísérletben a szerzők 357 µs időbeli felbontással rögzítenek egy folyadék befecskendezési eseményt.
A technika közvetlen alkalmazást nyer a jelölésmentes áramlási citometriában és az érzékenység javításában az infravörös molekuláris ujjlenyomatok biomedicinális alkalmazásában. Továbbá az EODT-vel végzett precíz késleltetés-kalibrálás nem korlátozódik az elektro-optikai mintavételezéses mérésekre, hanem általános utat biztosít a késleltetés tengelyének meghatározásához a pikoszekundumos késleltetési tartományú kettős oszcillátoros spektroszkópiában. Ez például közvetlenül kompatibilis számos nemlineáris spektroszkópiával is, mint például a pump-probe, a koherens anti-Stokes Raman és a foton visszhang spektroszkópiával - különösen azokkal, amelyek nem igénylik a meghajtó források vivőburok fázisstabilizálását.
Illusztárció: RMT.Bergues
A publikáció:
A. Weigel, P. Jacob, W. Schweinberger, M. Huber, M. Trubetskov, P. Karandušovský, C. Hofer, T. Buberl, T. Amotchkina, M. Högner, D. Hahner, P. Sulzer, A. Leitenstorfer, V. Pervak, F. Krausz, I. Pupeza, "Dual-oscillator infrared electro-optic sampling with attosecond precision," Optica 11, 726-735 (2024).
Krausz Ferenc nagysikerű előadást tartott a BME-n
Prof. Dr. Krausz Ferenc május 11-én visszatért alma materébe, hogy részt vegyen a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) ünnepi szenátusi ülésén, ahol Matolcsy Györggyel, a Magyar Nemzeti Bank elnökével együtt köszöntött közel 150, friss doktorává avatott PhD-hallgatót és további számos, habilitációt kiérdemlő professzort.
Matolcsy Györgyöt a BME és a Magyar Nemzeti Bank sikeres együttműködési programjának kezdeményezéséért és támogatásáért az egyetem díszpolgárává avatták, míg Krausz Ferencet pedig a rangos, Neumann János Professzori címmel tüntették ki. A nagy presztízsű kitüntetést a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem és a Neumann János Számítógéptudományi Társaság közösen adományozza. A rangos címet olyan magyar vagy külföldi egyetem nemzetközileg ismert és elismert professzorának ítélik oda, akinek szakterülete és munkássága kapcsolódik Neumann János tudományos eredményeihez és a BME tevékenységeihez.
Az ünnepség után Dr. Krausz informatív és a laikusok által is könnyen követhető előadást tartott szakterületének történetéről, és arról, hogyan lett mindez alapja a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központnak (CMF), amely a betegségek korai diagnosztizálásáért, pontosabban a rákos sejtek korai felismeréséért dolgozik. Elmondta, mennyire boldog, hogy megtalálta a megfelelő csapattagokat a CMF létrehozásához, akikkel kiemelkedő szakmai munkát tud végezni Magyarországon is, annak érdekében, hogy elérje egyik legfőbb célját, az egészségügy jobbá tételét.
Copyright: BME/Geberle Berci
Legyen Partnerünk!
Céljaink elérése érdekében azon dolgozunk, hogy folyamatosan bővítsük stratégiai együttműködési hálózatunkat hazai és határon túli partnerekkel az egészségügyi szolgáltatói szférából.
Társaságunk nagyszabású vérmintagyűjtéssel járó orvostudományi kutatás kivitelezéséhez keres Partnereket:
- személyi és tárgyi előfeltételek: orvosi és asszisztensi stáb, vérmintavételi tevékenységhez kapcsolódó NNGYK engedély megléte; engedélyezett vizsgálati terv (protokoll) kivitelezéséhez szükséges orvosi vizsgálati, vérmintavételi, feldolgozási és speciális tárolási feltételek
- beválasztási potenciál, áteresztőképesség: alkalmasság nagyjából 200 fő magas kockázatú, de egészséges önkéntes vizsgálati beválasztására egy év alatt saját populációból, a bevont alanyok utánkövetési viziteinek bonyolítása eleinte havonta, majd évente, minimum 5 éves távlatban, alacsony lemorzsolódási arány mellett
- Alanyokra vonatkozó fő kritériumok (alkalmas az alany, ha az alábbi kritériumok mindegyikét teljesíti)
- elmúlt 50 éves;
- magasvérnyomás-betegségére gyógyszert szed;
- magas a koleszterinszintje, vagy koleszterinszint-csökkentőt szed;
- dohányzik, vagy sok éven keresztül dohányzott;
- egészségesnek érzi magát, más komolyabb betegsége nincsen,
- referencia: igazolható, többéves tapasztalat nagy alanyszámú klinikai vizsgálat/orvostudományi kutatás sikeres kivitelezésében
Amennyiben a fenti feltételeknek megfelel, kérjük vegye fel Társaságunkkal a kapcsolatot az info@cmf.hu e-mail címen!
Egészség, mesterséges intelligencia és egy dinoszaurusz tojás
A "pulse", az attoworld magazin legújabb száma nyomtatott és online PDF formátumban is elérhetővé vált.
A kiadványhoz az attoworld-csapat számos korábbi tagja is hozzájárult. A magazin fő témája a fizikai Nobel-díj, amelyet Dr. Krausz Ferenc számára ítéltek oda 2023-ban. Mindemellett izgalmas cikkeket találunk az orvostudomány és a mesterséges intelligencia területéről is, a CMF kutatási igazgatója, Dr. Mihaela Žigman például azt vizsgálta vezércikkében, hogy mit jelent az egészség. Vasileios Papalampropoulos pedig arról értekezik, hogyan befolyásolhatja életünket a mesterséges intelligencia. Mindemellett egy dinoszaurusztojásba is betekinthetünk a "pulse" magazin legújabb kiadványában.
Waves, a CMF magazinja
Megjelent a Waves, a CMF magazin első száma, amely bemutatja a Kutató Központ munkáját, céljait. Kiadványunkból megismerheti a CMF klinikai kutatását, a H4H Programot, bővebb információkat tudhat meg az infravörös molekuláris ujjlenyomatról, illetve az adattudomány szerepéről.
Az Év Embere 2023: Krausz Ferenc
A magyarországi közmédia által 2020-ban alapított Az Év Embere díj célja, hogy felhívja a figyelmet azokra a személyiségekre, kiemelkedő eredményekre, szellemi teljesítményekre, amelyek gazdagítják Magyarország történelmét és nagy hatással vannak a társadalomra.
A közmédia 2023-ban a Nobel-díjas Krausz Ferencnek ítélte oda ezt a díjat, kiemelkedő tudományos munkássága és társadalmi tevékenysége elismeréseként.
Ebből az alkalomból Krausz professzor úrral Ugron Zsolna készített interjút, amelyben a gyermekkorától a tudományos áttörésig vezető útjáról és azokról az érzésekről mesélt, amelyeket a fizikai Nobel-díj hozott számára.
Az 50 perces portréinterjú "A Nagyok: Krausz Ferenc, Az Év Embere" címmel itt tekinthető meg.
A molekuláris spektroszkópia a plazmafehérje-módosításokat vizsgálja
Az infravörös spektroszkópia egyszerű és olcsó, kísérletes módszer, mely alkalmas lehet a vérplazma vizsgálatára és az egészségi állapot meghatározására. Az infravörös spektroszkópiával nyerhető, orvosi jelentőséggel bíró információhalmazt azonban erősen befolyásolja az egyének közötti variabilitás és a vérplazma molekuláris komplexitása.
Mindkét akadály legyőzése érdekében tettek most lépéseket: Dr. Mihaela Žigman, a CMF kutatási igazgatója irányításával a Broadband Infrared Diagnostics (BIRD) csapata erről számol be az Analytical Chemistry című folyóiratban frissen megjelent tanulmányban. Egyrészt leszűkítették a vizsgálatot egyetlen molekulacsoportra: a plazmafehérjék glikozilációját mérték. Ez a poszttranszlációs modifikáció gyakorlatilag az összes biológiai folyamattal együtt megváltozhat a szervezetben, beleértve számos betegséget. Így az eredmények és következtetések azonnali jelentőséggel bírnak az orvosbiológiai kutatások területén.
Másrészt a kutatók frakcionálták a plazmafehérjéket, így a kevésbé komplex mintákat külön-külön tudták elemezni. Ezen túlmenően a frakciókon proteomikai és glikomikai analízist is végeztek, tömegspektrometria segítségével, a Bajor Biomolekuláris Tömegspektrometria Központtal (Bavarian Center for Biomolecular Mass Spectrometry) és a Genos Kft-vel együttműködve. Összességében ez a munka kihasználja az infravörös molekuláris ujjlenyomat-vizsgálat előnyeit, melyet egy speciális mintaelőkészítési lépéssel egészítettek ki, hogy fokozzák a spektrális információ mennyiségét és annak értelmezhetőségét, melynek köszönhetően javulhat a betegségek felismerése.
A publikáció a magazin mellékletének címlapjára került.
Eredeti publikáció címe: Probing blood plasma protein glycosylation with infrared spectroscopy (A vérplazma fehérjék glikozilációjának vizsgálata infravörös spektroszkópiával)
L. Voronina, F. Fleischmann, J. Šimunović, C. Ludwig, M. Novokmet & M. Žigman
Analytical Chemistry, February 07, 2024
Krausz Ferenc megkapta a Bajor Maximilian-rend kitüntetést
Krausz Ferenc megkapta a rangos Maximilian-rend kitüntetést. A Bajor Szabadállam ezzel a kitüntetéssel az attoszekundumos fizika területén végzett úttörő munkásságát ismeri el. Markus Söder miniszterelnök személyesen adta át a Maximilian-rend kitüntetését a Bajor Állami Kancellárián.
A tudományért és művészetért járó Maximilián-érem, amelyet Markus Söder beszédében "fehér és kék színű Nobel-díjnak" nevezett, a legmagasabb állami kitüntetés, amelyet Bajorországban kutatók és művészek kaphatnak: "Ez egy olyan díj, amelyet nem lehet megvenni vagy örökölni, hanem ki kell érdemelni" - nyilatkozta Söder a díjátadó ünnepségen.
"Nagyon szépen köszönöm ezt a díjat. Nagy megtiszteltetés számomra, hogy bekerültem az érem jeles kitüntetettjei közé" - mondta Krausz Ferenc átvételi beszédében, "és szeretném megköszönni a kiváló bajorországi kutatási feltételeket is".
A bajor Maximilian-rendet eredetileg II. Maximilian bajor király alapította. A jelenlegi formájában 1980 óta létezik, és az élő kedvezményezettek számát a törvény 100 főben korlátozza. Krausz Ferenc mellett az MPQ igazgatói, Immanuel Bloch és Theodor Hänsch is megkapták ezt a magas kitüntetést.
A díjátadást követően Krausz Ferenc részt vett a kabinet ülésén is: "Ma a világ egyik legragyogóbb embere volt a kabinet vendége. Nobel-díja feladat és ösztönzés Bajorország számára, hogy high-tech programunkkal továbbra is a legjobb feltételeket tudjuk biztosítani a legjobb kutatásoknak" - olvasható Markus Söder miniszterelnök hivatalos közleményében.
Nobel-díjat kapott Krausz Ferenc
Krausz Ferenc vasárnap délután vette át a fizikai Nobel-díjat Carl XVI Gustaf svéd királytól. A kutatót a stockholmi hangversenyteremben díjazták Pierre Agostinivel és Anne L'Huillierrel együtt. Az általuk kifejlesztett attoszekundumos fizika "lehetővé teszi, hogy alapvető kérdésekre adjunk választ" - hangzott el a bemutatásukkor.
A mintegy 1500 meghívott vendég részvételével zajló ünnepi ceremóniát a királyi család - Carl XVI Gustaf király és Silvia királyné, valamint Victoria koronahercegnő és Daniel herceg - bevonulása és a "Kungssången" svéd királyi dal nyitotta meg. Astrid Söderbergh Widding, a Nobel Alapítvány elnöke megnyitó beszédében felidézte a díj alapítójának, Alfred Nobelnek a meggyőződését, aki "hitt a tudomány, az irodalom és a békekezdeményezések egyedülálló erejében, hogy a világot az emberiség javára változtassák meg". A CMF csapata büszke és szívből gratulál Ferencnek!
A díjátadó ünnepséget visszanézheti itt.
Krausz Ferenc december 8-án tartotta meg a Nobel-előadását a Stockholmi Egyetem Aula Magna termében. Ebben az attoszekundumos fizika fejlődését és kutatásait ismertette az ő szemszögéből, és kitekintést adott a megelőző egészségügyben való alkalmazási területekre, amely a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központtal együttműködve több éve folyik Budapesten és Garchingban
Krausz Ferenc Nobel-előadása itt érhető el, és 1:19:00-től kezdődik.
Nobel Week 2023
2023. december 6. és 12. között kerül megrendezésre Stockholmban és Osloban a Nobel-hét, ahol a 2023-as Nobel-díjasokat és munkásságukat ünnepelhetjük.
A legtöbb eseményt élőben is követhetjük, a közvetítésekről további információk itt találhatók.
Ezalatt az időszak alatt a díjazottak előadásokat tartanak a kutatásaikról, eredményeikről, munkásságukról. A fizikai Nobel-díjas előadásokra december 8-án, pénteken 9 órától kerül sor, ahol Anne L'Huillier és Pierre Agostini mellett Krausz Ferenc “Attoszekundumos fizika: a szubatomi mozgások feltárása” című előadása is megtekinthető.
Fizikai Nobel-díjas előadások
Helyszín: Aula Magna, Stockholmi Egyetem
09:00-10:55 CET
Az előadás élő közvetítése itt érhető el.
A hagyományoknak megfelelően a Nobel-díj átadására december 10-én, Alfred Nobel halálának évfordulóján kerül sor. A díjátadó 16:00 órakor kezdődik Stockholmban, ahol Dr. Krausz Ferenc, Pierre Agostini és Anne L'Huillier átvehetik a 2023. évi fizikai Nobel-díjat „az anyagban lévő elektronok dinamikájának tanulmányozására szolgáló attoszekundumos fényimpulzusokat létrehozó kísérleti módszerekért”.
A Nobel-díj átadó ceremóniát élőben is követheti.
Prof. Krausz Ferenc előadása a Wroclaw Tech-en
Prof. Krausz Ferenc, az idei fizikai Nobel-díj nyertese érkezik a Wroclaw-i Tudományos és Technológiai Egyetemre. A látogatás a tudóssal együttműködő kutatócsoport megnyitásához kapcsolódik. A Nobel-díjas egyetemi tanár az Interdiszciplináris Tudományos Szeminárium keretében nyílt előadást is tart.
Krausz Ferenc látogatása, a november 7-re tervezett, ultragyors lézerek építésére szakosodott kutatócsoport létrehozásához kapcsolódók, melynek vezetője Maciej Kowalczyk, PhD (Elektronikai, Fotonikai és Mikrorendszerek Kar), aki 2020 és 2022 között Németországban posztdoktori ösztöndíj keretében már együttműködött Krausz professzorral.
"Kiválasztottak minket a rangos Max Planck Partner Group programban való részvételre" - nyilatkozta Maciej Kowalczyk. " A programot a Max Planck Társaság finanszírozza, amely 100 000 eurós támogatást nyújt a csoport PWr-nél végzett tevékenységeihez" - tette hozzá.
Ugyanezen a napon a magyar kutató nyílt előadást tart a Wroclaw Tech-ben "Attosecond Science: From accelerating electronics to studying human health." címmel. Az előadás az Interdiszciplináris Tudományos Szeminárium része lesz, és az attoszekundumos fényimpulzusokra és azok orvosi alkalmazására összpontosít. Az érdeklődőket a D-20-as épület előadótermébe várják november 7-én, kedden 13:15 órai kezdettel. A belépés ingyenes, de előzetes helyfoglalás szükséges.
Az előadás élő közvetítése a YouTube-on is elérhető lesz, az alábbi linken: Wykład tegorocznego noblisty - prof. Ferenc Krausz na PWr – YouTube
Nobel-díjasok vagyunk!
"Szeretném megragadni az alkalmat, hogy kifejezzem szívből jövő hálámat minden kollégámnak és egykori társaimnak a nagyszerű elkötelezettségükért, támogatásukért és az évek során tanúsított kitartásukért azon a tudományos úton, amelyen elindultunk. A hála túlmutat a kutatásban közvetlenül résztvevőkön: a technikai problémák megoldásán, az adminisztráció, a kommunikáció és a vezetés terén tevékenykedő személyek és segítő kezek nélkül nem tartanánk ott, ahol ma.
Az idei Nobel-díjat az attoszekundumos fizikáért ítélték oda, egy olyan kutatási területért, amely lehetővé tette az atommagokon kívüli leggyorsabb mozgások, az elektronok mozgásának kimutatását. A rangos díj tehát mindenekelőtt az alapkutatás területén végzett sokéves erőfeszítéseket díjazza, amelyek hozzájárulnak a világunkban zajló fizikai folyamatok jobb megértéséhez.
Az elektronmozgások és a fényhullámok megragadásának képességéből származó eredményeink azonban nem maradhatnak kizárólag az „elefántcsonttornyokban” folyó kutatásoké. Az alapkutatásból származó tudásnak, mindig a hasznos és rendkívül szükségszerű alkalmazások koncepciójának és fejlesztésének kiindulópontjává kell válnia, hogy az emberiség hasznot húzhasson az erőforrás-igényes alapkutatásból.
A Forma-1-es autóversenyzés haszontalannak és feleslegesnek tűnhet néhány ember számára, akinek ez nem több, mint hogy versenyzők száguldanak egy pályán. Azonban innovatív technológiájukat és a biztonsági előírásaikat fokozatosan beépítik mindennapi járműveink fejlesztésébe. Az attoszekundumos fizika segítségével olyan "versenyautót" hoztunk létre, amely trilliószor gyorsabb, mint egy Forma-1-es modell és ezt a technikai képességet nem arra kívánjuk használni, hogy körökben közlekedjünk. Azt képzeltük el, hogy az attoszekundumos technológia - egy napon - lehetővé teheti számunkra, hogy olyan diagnosztikai eszközöket hozzunk létre, amelyek a vérplazma molekuláris összetételében bekövetkező apró változásokat rögzítik, és a kialakuló krónikus betegségekről már a korai szakaszban figyelmeztetnek. Ezáltal - a jövő megelőző egészségügyi ellátásának sarokköveként - hozzájárulhat az emberi egészség védelméhez és az életek megmentéséhez. Ezt a törekvést néhány évvel ezelőtt kezdtük el a Molekuláris Ujjlenyomat Kutató Központban (CMF), szoros együttműködésben a Ludwig-Maximilian's Universität-tel. Elhivatott és megbízható csapatunkkal Budapesten, Szegeden és Münchenben a legnagyobb odaadással folytatjuk ennek a nagyszerű célnak az elérését, a következő generációk érdekében".
Krausz Ferenc
Gratulálunk Prof. Dr. Krausz Ferencnek, a CMF ügyvezetőjének a 2023-as fizikai Nobel-díjhoz!
A 2023-as fizikai Nobel-díjat Krausz Ferencnek, Pierre Agostininek és Anne L'Huilliernek ítélték oda „az attoszekundumos fényimpulzusokat generáló kísérleti módszerekért az anyag elektrodinamikájának tanulmányozására” – jelentette be a Svéd Királyi Tudományos Akadémia 2023 október 3-án.
Az idei három fizikai Nobel-díjast kísérleteikért ismerik el, amelyek új eszközöket adtak az emberiség kezébe az atomokon és molekulákon belüli elektronok világának felfedezéséhez. Krausz Ferenc, Pierre Agostini és Anne L’Huillier olyan rendkívül rövid fényimpulzusok létrehozásának módját mutatták be, amelyek segítségével mérni lehet azokat a gyors folyamatokat, amelyek során az elektronok mozognak vagy megváltozik az energiájuk.
Photo credit: Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach
Krausz Ferenc a 121. Wigner Tudományos Szimpóziumon
Prof. Krausz Ferenc előadást tart a Budapesten megrendezésre kerülő, „Örökség és jövő” címet viselő, 121. Wigner Tudományos Szimpóziumon. A tudományos konferenciára 2023. szeptember 18. és 20. között kerül sor, a Grand Margitsziget Health Spa Hotelben. Krausz Ferenc szeptember 18-án, hétfőn 11:40-kor " Attosecond science - future directions " címmel tart előadást, melyben bemutatja az ultrarövid impulzusfizika alapkutatásait és annak ígéretes alkalmazását a betegségek korai felismerésre az orvostudomány területén.
A Wigner 121 Tudományos Szimpóziummal a Wigner Fizikai Kutatóközpont névadója születésének 121. évfordulóját és a kutató központ 10. születésnapját ünneplik. Ez egyrészt tisztelgés a 60 évvel ezelőtt Nobel-díjjal kitüntetett Eugene Paul Wigner tudományos öröksége előtt, másrészt nemzetközi fórum, ahol a Wigner RCP és a Wigner nevét viselő intézet tudományos közössége bemutatja az intézet legújabb tudományos eredményeit.
További információk az eseményről a hivatalos weboldalon találhatóak: Wigner 121 tudományos szimpózium (2023. szeptember 18-20.)
Krausz Ferenc a 172. Nobel-szimpóziumon
Örömmel jelentjük be, hogy tudományos igazgatónk, Prof. Krausz Ferenc előadást tart a 172. Nobel-szimpóziumon, mely idén az Attosecond Science and Technology (Attoszekundumos tudomány és technológia) nevet viseli.
A legmagasabb tudományos színvonalú nemzetközi konferenciára 2023. augusztus 20-24. között kerül sor a svédországi Båstadban. Krausz Ferenc "Attosecond science: (some) future directions" címmel tart előadást a kongresszus zárásaként augusztus 23-án, szerdán, a Skansen Hotel konferenciatermében. Ebben ismerteti az attoszekundumos tudomány alapkutatásait és történetét, amelynek nagy része az ő és kutatócsoportja eredményeire épül, és izgalmas kitekintést ad a konkrét alkalmazásokról, különösen a betegségek korai felismerése terén.
A Nobel-szimpózium 1965-ös megalakulása óta a svéd tudományos közösség javasolja, és a Svéd Királyi Tudományos Akadémia finanszírozza, miután a Nobel Alapítvány programbizottsága jóváhagyta azokat.
A konferenciáról és programjáról az alábbi linken tájékozódhat:
Frontiers of Knowledge díjat kapott Krausz Ferenc
2023. június 20-án 15. alkalommal adták át a BBVA Alapítvány "Frontiers of Knowledge" díjait Bilbaoban, ahol a fizika területén, „Basic Researc” kategóriában, az attoszekundumos fizika úttörőjeként Krausz Ferencet, Anne L'Huilliert és Paul Corkumot tüntették ki. Kutatásaik lehetővé tették a tudomány által feljegyezhető legrövidebb idő alatt lejátszódó szubatomi folyamatok megfigyelését.
Krausz Ferenc köszönetet mondott beszédében a BBVA Alapítványnak a kitüntetésért és kutatási eredményeinek elismeréséért, családjának és mindazoknak, akik támogatták őt, valamint tudományos csapatának és munkatársainak a közös sikerért.
Krausz hangsúlyozta, hogy a tudomány mindig közös és állandó generációk közötti folyamat. Szerinte: "Ez a díj arra ösztönzi a kutatókat világszerte, hogy törekedjenek a tudás határainak feszegetésére. (...) Végezetül szeretném ezt a díjat annak a számtalan tudósnak és kutatónak ajánlani, akiknek úttörő munkája biztosította azt az alapot, amelyen ma állunk." Köszönő beszédében azt is bejelentette, hogy a nyeremény felét a Science4People nevű szervezetnek ajánlja fel, amelyet ő és néhány kollégája hozott létre, hogy támogassa a válságövezetekben élő gyermekek és fiatalok oktatását, mint ahogy például jelenleg Ukrajnában is teszik.
Münchenben várják a résztvevőket a "Lasers4Life" ujjlenyomat kutatásra!
Örömmel jelentjük be, hogy együttműködő partnerünk, az LMU keretein belül működő BIRD csapat sikeresen újraindította a "Molecular Fingerprinting for Cancer Detection" – “Molekuláris- Ujjlenyomat a Rák Felfedezéséért” nevű klinikai vizsgálatot. A kutatás során a CMF végzi az auditálást, hogy segítsen megbizonyosodni arról, hogy minden eljárás a protokollnak megfelelően történik. Emellett a CMF, amely egy hasonló vizsgálatot folytat Magyarországon, felhasználhatja a vizsgálat eredményeit a saját elemzéseihez.
Rendkívül izgalmas, hogy az LMU Kórházban nemrég meg is kezdődött a résztvevők bevonása! A Broadband Infrared Diagnostics (BIRD) klinikai vizsgálati csoportja több hónapos előkészítés és tervezés után érte el ezt a jelentős mérföldkövet. Az elkövetkező időszakban a vizsgálatot végző ápolók aktívan keresni fogják a klinikán a vizsgálatban részt vevő személyeket. Az elektromos mező molekuláris spektroszkópiáját alkalmazva a végső cél egy olyan orvosi eszköz kifejlesztése, amely kiegészíti a jelenlegi elsődleges rákdiagnosztikát, amelynek sajnos még mindig vannak korlátai.
A következő néhány évben a tervek szerint több ezer, különböző típusú rákban szenvedő, valamint kontrollszemélyt vonnak be a vizsgálatba, kezdetben a müncheni LMU Kórházban, később pedig más németországi klinikákon is. A vizsgálatban való részvétel egyszerű, mindössze egy kis mennyiségű vérminta-adásra és egy rövid kérdőív kitöltésére van szükség. A BIRD csoport a vérből vett mintákat infravörös spektroszkópiával dolgozza fel és méri meg a garchingi Ludwig Maximilián Egyetem (LMU) lézerlaboratóriumában.
Továbbá, a BIRD-csoport gépi tanulási algoritmusok segítségével értékeli a spektrális adatokat, az úgynevezett "ujjlenyomatokat", rákos megbetegedések lenyomatát keresve. Ha mélyebbre ásunk, egyre nagyobb komplexitást fedezhetünk fel a szervezet, a sejtek és a molekulák szintjén. Ráadásul még akkor is, amikor a tünetek már észrevehetővé válnak, gyakran a szervezet mégis nem rákos megbetegedéseket imitál. Ezáltal a rák, korai stádiumban történő felismerése nagy kihívást jelent. Azonban minél több adat áll rendelkezésre, annál nagyobb az esélyünk a sikerre.
E kihívások ellenére és a már elért bíztató eredmények alapján a BIRD csapat úgy gondolja, hogy jó úton haladnak afelé, hogy javítsanak a rákos megbetegedések diagnosztizálásának módszerén.
Hivatkozás:
A Lasers4Life regisztrált klinikai vizsgálat megtekinthető a németországi Klinikai Kutatások rendszerében a következő linken. További információért kérjük, látogasson el a https://www.lasers4life.de/ weboldalra.
Vezető adat kutatóként csatlakozott a CMF-hez Dr. Kosmas Kepesidis
A CMF örömmel mutatja be Dr. Kosmas Kepesidist, aki 2023. március 1-jén vezető adatkutatóként és az adattudományi divízió vezetőjeként csatlakozott a CMF csapatához. Kosmas az elmúlt években szorosan együttműködött a CMF Kutatási Igazgatójával, Dr. Mihaela Žigmannal.
Kosmas a Bécsi Műszaki Egyetemen szerzett doktori fokozatot elméleti fizikából, továbbá tanult a krétai és a müncheni egyetemen is. Emellett a müncheni Ludwig-Maximilians-Universität-en az adattudományokra szakosodott. Kosmas mind a kutatásban, mind az iparágban nagy szakmai tapasztalattal rendelkezik, és az elmúlt években részt vett az Attoworld és az LMU kutatási projektjeiben. Kutatási feladatai közé tartozott statisztikai és gépi tanulási módszerek alkalmazása annak feltárására, hogy az emberi vér infravörös méréseiből nyert molekuláris információk hogyan hasznosíthatók az orvosi diagnosztikában.
A CMF-hez való csatlakozásával vezető adatkutatóként az intézet klinikai vizsgálataihoz kapcsolódó adatelemzések kidolgozásáért felelős, a lézertudományi, élettudományi és a klinikai kutatási divíziókkal szoros együttműködésben.
Várjuk a további értékes együttműködést vele és csapatával!
20.000 minta a H4H program keretében
A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató központ H4H Programja 2023. március 1-jén elérte a 20.000 mintát, mely egy újabb jelentős mérföldkő a projekt életében. Ennek kapcsán összegyűjtöttünk pár érdekes számadatot, hogy mélyebb betekintést engedjünk kutatásunkba.
A programban jelenleg 10.523 bevont alany vesz részt Magyarországon, akik közül, 6159 már több alkalommal is visszatért. A legjelentősebb, hogy 814 résztvevő, már négyszer adományozott a program keretében vérmintát a kutatáshoz, az idei évben pedig elkezdődtek az 5. mintavételi vizitek is. Eddig, a legtöbb mintavétel 2022. november 14-én történt, amikor 228 alany érkezett mintaadásra a mintavételi helyszínekre. A programban résztvevők 64%-a nő, 35%-a férfi, míg életkor megoszlás alapján elmondható, hogy a kutatásban részt vevők közel 30%-a 56 év feletti.
Örömmel látjuk, hogy továbbra is erős a hajlandóság nem csak a H4H programhoz való csatlakozásra, hanem arra is, hogy a résztvevők a program részesei maradjanak. Az aktív részvételnek és az ismétlődő mintaadásnak köszönhetően egyre nagyobb az adatbázisunk. Így, együtt a program résztvevőivel, klinikai partnerekkel és a CMF csapatával, új távlatokat nyithatunk az infravörös lézer alapú diagnosztikában az egészségügy jövője érdekében.
Anne L'Huillier, Paul Corkum és Krausz Ferenc kapta a Frontiers of Knowledge díjat
A BBVA Alapítvány „Frontiers of Knowledge Award in Basic Science” díját tizenötödik alkalommal osztották ki, melyet 2023-ban az attoszekundumos fizika három úttörője kapta: Anne L'Huillier, Paul Corkum és Krausz Ferenc.
Az idei díj odaítéléséről szóló indoklásban a bizottság megállapította, hogy a díjazottak "megmutatták, hogyan lehet az atomokban, molekulákban és szilárd anyagokban lévő elektronok mozgását ultrarövid fényimpulzusokkal, körülbelül száz attoszekundumos időskálán megfigyelni és irányítani. Egy attoszekundum körülbelül annyi idő, amíg a fény áthalad egy atomon, és ez a természetes skála az elektronok mozgására. Ez az időskála korábban elérhetetlen volt a kísérleti vizsgálatok számára, mivel nem álltak rendelkezésre elég rövid időtartamú fényimpulzusok."
A CMF őszintén gratulál Krausz Ferenc ügyvezetőnek a díjhoz!
További információkat az alábbi oldalon talál:
Üdvözöljük Csabát és Krisztiánt a csapatban
Liber Csaba a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetemen szerzett villamosmérnöki MSc diplomát intelligens robotok és járművek témakörében. Azóta számos olyan projekten dolgozott, amelyekben gépi tanulást, mesterséges intelligenciát és más automatizált tárgy- és személyfelismerő technikákat alkalmazott.
Csaba a Zoosh számára automatizált forgalomszámlálást fejlesztett, a Knorr-Bremse Rail Systems számára ütközéselkerülő algoritmusokat dolgozott ki, az Adaptive Recognition Hungary-nél pedig neurális hálózatokat alkalmazott utasszámlálásra és tárgyfelismerésre. Most csatlakozott a CMF lézertudományi csapatához informatikai kutatóként. A CMF Lézertudományi csapatához informatikai kutatóként csatlakozott. Feladatai közé tartozik új algoritmusok készítése az ultraprecíz infravörös molekuláris ujjlenyomat-vizsgálathoz és a következő generációs műszerek szoftver fejlesztése.
Borbély Krisztián adatelemzőként csatlakozott a CMF-hez a Mihaela Žigman által vezetett Adattudományi divízióhoz. Feladata a klinikai vizsgálati adatok és a kutatási és fejlesztési tevékenységek mérési adatainak feldolgozása és elemzése, valamint annak projektmenedzsmentje, különösen a Lézertudományi divízióval, a Klinikai Kutatási divízióval és az Élettudományi Divízióval szoros együttműködésben. Krisztián az Eötvös Loránd Tudományegyetemen tanult, ahol pszichológia MA diplomát szerzett, kognitív pszichológia és idegtudományok szakirányon, és idén tervezi a doktori fokozat megszerzését. Bár mindig is szerette a kognitív pszichológia egész területét, a kutatási folyamatok módszertani és statisztikai része érdekelte a legjobban, így az elmúlt néhány évben már adatelemzőként tevékenykedett.
2023-ban február 13. és 17. között tartják az úgynevezett Love Data Week-et, mely hét célja az adattudomány és -kezelés fontosságának ünneplése és tudatosítása globálisan. Ez egy tökéletes alkalom arra, hogy megosszák gondolataikat az adattudományról, és egy kis személyes hangot adjanak a bemutatkozásuknak:
Mi inspirált, hogy ezen a területen helyezkedj el?
Borbély Krisztián: Lenyűgözőnek találom, hogy a világon minden több információt hordoz magában, mint amit a felszínen láthatunk. Az adatok helyes mérésével és feldolgozásával az emberek pontosabban megismerhetik az őket körülvevő világot. Az adatelemzés szinte az emberek hatodik érzékévé vált, amióta a tudomány létezik. Az univerzumban őrületesen sok olyan dolog van, amit közvetlenül nem tapasztalhatunk meg, de az adatokon keresztül, amelyeket valamilyen mérési technológia összegyűjt, tudatában lehetünk a létezésüknek. Bocsánat, ha nagyon gyorsan filozofikus lettem :D.
Liber Csaba: Mindig is kíváncsi voltam arra, hogyan működnek a dolgok. Erre a tudományra úgy is gondolhatunk, mint egy olyan eszközre, amely modellezi és segíti megérteni az összetett, valós rendszerek mögött meghúzódó mintákat.
Mi a legnagyobb kihívás ezen a területen?
Borbély Krisztián: A rejtett, eredendő hibák azonosítása, amelyek szinte bármilyen adathalmazban megtalálhatók. Ez talán nem a legnagyobb, de a legkockázatosabb. Néhányat rendkívül nehéz lehet kiszúrni, és ha ez nem sikerül, az téves következtetésekhez vezethet, és tévútra vihet.
Liber Csaba: Ez egy folyamatosan fejlődő terület, széleskörű alkalmazási lehetőségekkel, így nehéz lépést tartani az új fejlesztésekkel. Az egyik legnagyobb kihívás mégis az új technológiák alkalmazása és a már meglévő, jól működő rendszerek támogatása közötti egyensúly megtalálása.
Nők és lányok a tudományban világnap - interjú Dr. Mihaela Žigmannal és Dr. Strádi Andreával
Február 11-én ünnepeljük a Nők és lányok a tudományban világnapot, melyet azért hoztak létre, hogy elismerjék a nők és lányok tudományban és technológiában betöltött szerepét. Ez a világnap lehetőséget kínál arra, hogy támogassa a nemek közötti egyenlőséget és hogy előmozdítsa a nők teljes és egyenlő hozzáférését és részvételét a tudomány területén.
Ebből az alkalomból beszélgettünk Dr. Mihaela Žigmannal és Dr. Strádi Andreával, akik megosztották gondolataikat a témában.
Miért fontos a Nők és lányok a tudományban világnap?
Dr, Mihaela Žigman: A történelem során a nők nem csak részt vettek, hanem formálták is a világról és a világban elfoglalt helyünkről alkotott képet - beleértve azt is, ahogyan ma a tudománnyal foglalkozunk. Kétségtelen, hogy számos példa van a női kutatók hozzájárulására.
Ma kevésbé tartom aggasztónak a női kutatók helyzetét a fejlett országokban, inkább az a tény aggaszt, hogy a világ egy jelentős részén még mindig társadalmi-gazdasági luxus a tanulás, az intellektuális karrierút építése, főleg a lányok számára.
A világnap koncepciójához kapcsolódva, miközben a tudományos határokat feszegetjük, ne feledjük, hogy a hegyek megmozgatásához csapatmunkára van szükség! E nap megünneplése számomra azt is jelenti, hogy tisztelettel adózunk a gondolkodás és az együttműködés sokszínűségének - mint az értelmes tudományos fejlődés kulcsfontosságú elemének. Más szóval, nem vagyok benne biztos, hogy a hölgyek tudnának vagy kellene, hogy kutassanak férfi partnereik nélkül.
Dr. Strádi Andrea: Ez egy jó alkalom arra, hogy hangsúlyozzuk, a tudomány nem csak a férfiaknak való! A tudomány sokszínű palettáján nemtől függetlenül bárki megtalálhatja azt az irányt, amelyben kiteljesedhet. Ezen a napon tehát női példaképek bemutatásával és pozitív megerősítéssel bátoríthatjuk a fiatalokat, hogy válasszák a tudományos pályát.
Mi inspirált arra, hogy kutató legyél?
Dr. Mihaela Žigman: Nem vagyok teljesen biztos benne. Talán a bennem rejlő vágy, hogy jobban megértsem a körülöttünk lévő jelenségeket. A természet működésének megértése mindig is érdekelt.
Dr. Strádi Andrea: Szeretem a természettudományokat, és mindig is érdekelt, hogyan működik az univerzum. Az egyetemen sok lehetőség volt arra, hogy bekapcsolódjak a kutatásba, így beleláthattam a kutatók világába, ami elég érdekes volt. Nagyon vonzó volt, hogy az ember körbeutazhatja a világot, hogy konferenciákon vehet részt, és intelligens (és egyáltalán nem unalmas) emberekkel találkozzon.
Kihívás volt az út egy olyan területen, ahol kevesebb a nő?
Dr. Mihaela Žigman Munkakörnyezetemben - a természettudományok és az élettudományok területén - azt mondanám, hogy nőként egyenlő esélyeim voltak a karrierépítésben. Különösen, ha az Európában tevékenykedő kutató nők lehetőségeire és korlátaira gondolok, összehasonlítva a világ különböző kultúráival.
Kutatóként dolgoztam mind női, mind férfi dominanciájú laborokban, különböző európai és amerikai intézetekben. Összességében, soha nem éreztem magam korlátozva azért, mert nő vagyok.
Nagyon remélem, hogy a tudomány az a szakmai terület, ahol képességeiknek megfelelő szakmai elismertséget szerezhetnek a résztvevők, felül tudnak kerekedni a nemi kérdéseken, és azon, hogy a férfiak és a nők eltérő képességekkel rendelkeznek.
A "sikerhez" vezető út sokféle, és a "siker" különböző értelmezéseket takar. Azok az egyének, akik természetüknél fogva nagyobb lendületet mutatnak, és természetesnek érzik, hogy egész életüket a munkájuknak szentelik, általában sikeresebb kutatókká válnak. De ez nem garancia. Az énközpontú működés biológiailag meghatározott és társadalmilag formált, és nem feltétlenül egyforma a két nem tekintetében. Másrészt azok, akik képesek hatékonyan delegálni a munkát, vagy mások munkáját a saját hasznukra fordítani, szintén feljebb léphetnek a ranglétrán. Ez azonban nem újdonság, és nem csak a tudományos pályákra jellemző.
Dr. Strádi Andrea: Nem vettem észre, vagy nem foglalkoztam vele a tudományos közösségben. Hogy őszinte legyek, a családomtól nagyon kevés bátorítást kaptam, mivel nem tudták, mit tanácsoljanak egy lánynak. A családi példaképek többnyire mérnökök voltak, ami nem egy női szakma. Eléggé független voltam, így a saját utamat jártam.
Mi volt a legjobb tanács a karriered elején?
Dr. Mihaela Žigman: Elengedhetetlen, hogy olyan "témát" találj, amely személyesen lenyűgöz, mely a munka során egyéni szinten is motivál. Bármi legyen is ez a jelenség, probléma vagy téma, valószínűleg másodlagos jelentőségű lesz. De az embernek személyes elégedettséget kell szereznie munkája során. Tehát találd ki, hogy mi érdekel igazán, és kezdj hozzá!
Dr. Strádi Andrea: Az egyik professzorom arra ösztönzött minket, hogy csatlakozzunk a Tudományos Diákköri Konferenciához (professzorok által támogatott kutatási lehetőséget kínál a hallgatók számára, melyek szakdolgozatok keretében évente kari konferencián, míg két évente országos versenyen kerülnek bemutatásra) Nagyszerű élmény volt; sokat tanultam.
Mit tanácsolnál azoknak a lányoknak, akik kutatók szeretnének lenni?
Dr. Mihaela Žigman: Ha van egy téma, ami komolyan érdekel, keress tovább. Áss mélyebbre!
Dr. Strádi Andrea: Légy nyitott a lehetőségekre és merj az "óriások" ajtaján kopogtatni! Sokszor csak egy kézfogásnyira van egy gyümölcsöző közös munka. Az is természetes, hogy kicsiben kezdjük el (vállaljunk asszisztensi állást vagy önkéntes munkát), hiszen kutatóvá válni hosszabb folyamat.
A CMF munkásságát bemutató cikkek a Pulse magazin legutóbbi számában
Az Attoworld magazinja, a Pulse legújabb száma 2022. decemberében jelent meg. Ebben a kiadványban egy interjú olvasható Dr. Alexander Weigel-lel, a CMF vezető lézer kutatójával, aki részleteket osztott meg a CMF lézertudományi divíziójának kutatásairól, jövőképéről és céljairól.
Ő és Dr. Mihaela Žigman, a CMF kutatási igazgatója egy cikket is publikáltak, " Framing the Yin & Yang of human health " címmel, amelyben többet megtudhat az elektromos mező molekuláris ujjlenyomatának kialakításáról az in vitro diagnosztikában és nagyszabású orvosi vizsgálatokról.
Sikeres évet zárt a H4H Program
A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ H4H Programja sikeres évet zárt és az év során több mérföldkövet is elért.
A teljes mintaszám 2022. december 16-ával meghaladta a 14.000-et, míg a kutatásba bevont résztvevők száma elérte a 8.500 főt. Mindeközben alacsony lemorzsolódási arány mellett a részvételi hajlandóság erős maradt, mely elengedhetetlen diagnosztikai módszerünk validálásához.
Így kiemelten fontos jelentőséggel bírt, hogy 2022. december 14-én a vizsgálatba bevont azon személyek száma, akik harmadszor is visszatértek mintaadásra, elérte az 1.000 főt. A 2023 év első felére tervezett analízis során, ezen minták lesznek azok, melyek a molekuláris ujjlenyomat tudományos értékét megerősíthetik.
Az idei év során folyamatosan azon dolgoztunk, hogy a H4H Programot minél több ember számára elérhetővé tegyük. Ennek eredményeként 10 új centrumot nyitottunk, ezzel a résztvevő mintavételi helyszínek hálózata véglegessé vált. Mindez azt jelenti, hogy országszerte összesen 14 városban 20 centrumnál van lehetőség a mintaadásra.
Örömmel látjuk a H4H Program résztvevőinek növekvő számát, ami lépésről lépésre közelebb visz minket egy új, személyre szabott, infravörös lézer alapú diagnosztikai eszköz kifejlesztéséhez az egészségügy jövője érdekében.
Üdvözöljük, Behnam-t!
A CMF csapata üdvözli Behnam Abbasvand Jahedit. Behnam az iráni Tabriz és Urmia egyetemeken folytatta villamosmérnöki tanulmányait, és mesterképzése során a mikro-elektromechanikus rendszerekre (MEMS) összpontosított. Mielőtt csatlakozott hozzánk, társalapítója volt a Dolphin E.F.P. nevű start-up vállalkozásnak, amely egyedi elektronikai megoldásokat fejlesztett ipari ügyfelek számára.
Elektronikai és áramkörtervezési szakértelmével, elektromérnökként csatlakozott a CMF lézertudományi csapatához, és az új generációs, mezőfelbontású spektroszkópiai eszközeinkhez szükséges nagy teljesítményű elektronika fejlesztésén dolgozik.
Krausz Ferenc tartotta az idei Einstein-előadást Berlinben
Az "Einstein Lectures Dahlem" előadássorozatot a Berlini Szabadegyetem, több külső intézménnyel együttműködve, 2005 óta rendezi meg, Albert Einstein korszakalkotó munkásságának emléket állítva. November 2-án Krausz Ferencet érte az a megtiszteltetés, hogy a 21. Einstein-előadást megtarthatta Berlinben.
Krausz Ferenc "Elektronok és fényhullámok - együtt a rák ellen" című népszerű tudományos előadásában 500 meghívott kutató előtt beszélt az attoszekundumos fizika területén végzett alapkutatásokról, amelyek kidolgozásában ő és kutatócsoportjai jelentős szerepet játszanak.
Emellett izgalmas és ígéretes betekintést nyújtott a „molekuláris ujjlenyomat” módszerébe, mely segítségével súlyos betegségek korai diagnosztizálása valósulhat meg.
Krausz elmondta az érdeklődő közönségnek, hogy "a fény a legérzékenyebb szondánk az atomi és molekuláris világra. Attoszekundumos metrológia segítségével a fény nagy pontosságú mérései, ma már lehetővé teszik a vér molekuláris összetételében bekövetkező apró változások kimutatását. Ez az új képesség megnyitja a kaput a rák és más betegségek korai felismerése előtt, vagyis potenciálisan életeket menthet".
Előadása végén Professzor Krausz bemutatta a "Science4People" kezdeményezést, melyet kutatók és helyi segélyszervezetek világméretű támogatásával indított a háború sújtotta Ukrajnában. A jelenlévők támogatását kérte, hogy a beérkezett adományok segítségével javítani tudják az ukrajnai rászoruló gyermekek és fiatalok jólétét és oktatását, hiszen ez lesz az a generáció, akinek a háború után majd újjá kell építeni az országot.
A német nyelvű előadásról készült felvétel az alábbi linken érhető el:
Einstein-előadás: Krausz Ferenc | Elektronok és fényhullámok - Együtt a rák ellen - YouTube
A H4H Program új mérföldköveket ért el
A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ H4H Programja újabb mérföldkőhöz érkezett, hiszen 2022. szeptember 26-án a vizsgálatba bevont személyek száma elérte az 5000-et, míg a minták teljes száma meghaladta a 7300-et. Ahogy újabb alanyok csatlakoznak, és egyre nagyobb az adatbázisunk, örömmel látjuk, hogy még erősebb a hajlandóság arra, hogy a résztvevők a kutatás részesei maradjanak, és időről időre vérmintát adjanak, ami módszerünk egyik meghatározó tényezője.
Ezt mi sem bizonyítja jobban, mintsem az a tény, hogy 2022. szeptember 26-án a program egyik résztvevője már 4. alkalommal adott vérmintát.
Folyamatosan azon dolgozunk, hogy minél több emberhez vigyük közelebb a H4H programot. 2022 szeptemberében a mintavételi központok hálózata is újabb helyszínekkel bővült, így mostantól országszerte 13 városban, összesen 17 központ rendelkezik engedéllyel a H4H program keretében vérvételre.
Örömmel látjuk a H4H program résztvevőinek növekvő számát és az új mintavételi központok csatlakozását, ami lépésről lépésre közelebb visz minket egy új, személyre szabott, infravörös lézer alapú diagnosztikai eszköz kifejlesztéséhez az egészségügy jövője érdekében.
CMF bemutatkozott az Attoworld-találkozón
2022. szeptember 20. – 22. között idén is megrendezésre került az Attoworld-találkozó a garchingi kutatási kampuszon. Az Attoworld kutatócsoportjai minden évben találkoznak Krausz Ferenc professzor vezetésével, hogy a tudományos csoportvezetők bemutathassák az elmúlt évben elért kutatási eredményeiket és kitekintést adjanak kutatási területük jövőbeni fejlődésére.
A Molekuláris-Ujjlenyomat Kutató Központ részéről Dr. Mihaela Žigman, kutatási igazgató és az Élettudományi divízió vezetője, illetve Dr. Alexander Weigel, a Lézertudományi divízió vezetője tartott előadást, akik csapataikkal szorosan együttműködve dolgoznak a molekuláris ujjlenyomatok kimutatásán és tudományos értékelésén, a betegségek korai diagnosztizálása érdekében.
A rendezvény nemcsak az információnyújtást szolgálta, hanem élénk és eredményorientált vitákat is ösztönzött a szakértők között. Az esemény során, az előadásokon kívül is lehetőség nyílt az eszmecserére és a személyes kapcsolatok erősítésére. A tudományos munkát kikapcsolódás követte, ugyanis a találkozó egy közös túrával zárult a felső-bajorországi Schliersee körül. Már most kíváncsian várjuk a következő év eredményeit és tudományos előrelépéseit.
Dr. Philipp Steinleitner meghívott előadóként az Europhoton Konferencián
Dr. Philipp Steinleitner, aki szorosan együttműködik a CMF, Dr. Alexander Weigel által vezetett Lézertudományi divíziójával, a Hannoverben megrendezett 10. Europhoton Konferencián (2022. augusztus 28. - szeptember 2.) meghívott előadóként mutatta be a Nathalie Nagl-lal (LMU) és Maciej Kowalczykkal (CMF) közösen elért eredményeit.
Bemutatta, hogyan lehet rendkívül stabil infravörös impulzusokat létrehozni, amelyek csak a fény elektromos mezejének egyetlen rezgési ciklusából állnak, és hogyan lehet a hullámformájukat szabályozni.
Az új Cr:ZnS lézerplatformunkon alapuló munkáról további részletek a Nature Photonics legújabb kiadványában olvashatók: https://www.nature.com/articles/s41566-022-01001-2
Az attoszekundumos fizika fényes jövője
A Nature Photonics szerkesztői a Paul Corkumnak, Anne L'Huillier-nek és Krausz Ferencnek odaítélt idei Wolf-díj alkalmából kiemelt figyelemmel kezelték az attoszekundumos fizikát. A szerkesztők üdvözlik az ez évi díjat, amely az attoszekundumos tudomány elmúlt évtizedekben tapasztalt fejlődése előtt tiszteleg.
A három díjazott egy interjú keretében osztja meg véleményét a kutatási terület fejlődéséről, a megválaszolatlan kérdésekről és az előttük álló izgalmas lehetőségekről. A CMF vérminták infravörös spektroszkópiájára szolgáló lézerrendszerek is ezen a kutatáson alapulnak.
Biobank engedélyt kapott a CMF
A CMF az év elején kezdte meg azt a kérelmezési folyamatot, mely szükséges a biobank engedély megszerzéséhez. A hivatalos eljárás a napokban zárult le és büszkén jelentjük be, hogy a július 20-i ellenőrzést követően az NNK (Nemzeti Népegészségügyi Központ) megadta az engedélyt a szegedi ideiglenes biobankunk számára.
Az új biobank 2 db -80 °C-os mélyfagyasztóval rendelkezik, melyek berendezésenként 40 000 aliquot tárolására alkalmasak. A minták biztonsága érdekében az egyik fagyasztó tartalékként szolgál. Vészhelyzet esetén szöveges üzenet és e-mail kerül kiküldésre a biobank üzemeltetőinek, hogy elegendő idő álljon rendelkezésükre a minták megmentésére. A biobank engedély megszerzése fontos előrelépés a CMF számára.
Krausz Ferenc és Nathalie Nagl a floridai Orlandóban megrendezett Atto VIII konferencián
2022. június 11-15. között rendezték meg a 8. Nemzetközi Attoszekundumos Tudományos és Technológiai Konferenciát a Közép-Floridai Egyetemen, Orlandóban. Az ultrarövid impulzusok fizikájával foglalkozó szakértői konferenciát megelőzően a témában kutató szakértők több mint 300 tudományos munkát nyújtottak be. A konferencia az idei Wolf-díjas fizikusoknak szóló elismeréssel kezdődött múlt hétfőn.
Anne L'Huillier, Paul Corkum és Krausz Ferenc, az attoszekundumos fizika kiemelkedő tudósai előadást tartottak aktuális kutatásaikról. "Attosecond Metrology 2.0: From Tracking Electronic Motion to Probing Human Health" címmel tartott virtuális előadást Krausz Ferenc, A Max Planck Kvantumoptikai Intézet igazgatója és az LMU kísérleti fizika professzora, valamint a budapesti Center for Molecular Fingerprinting (CMF) tudományos igazgatója, saját és kutatócsoportja elsődleges kutatásairól az ultragyors fizika területén. Különös hangsúlyt kapott a kutatás ígéretes gyakorlati alkalmazása az orvostudományban, mely betegségek, mint például a rák, korai felismerésére vonatkoznak, hiszen ezek molekuláris szinten, lézer alapú infravörös spektroszkópiával kimutathatók. Krausz Ferenc az attoworld csapatának egy részével és a budapesti CMF-fel együtt dolgozik ezen a kutatáson
Nathalie Nagl, aki jelenleg az AMPiii és a CMF lézeres kutatócsoportok tagjaként dolgozik az emberi egészség attoszekundumos metrológiával történő vizsgálatának megvalósításán, szintén előadást tartott “Single-cycle infrared waveform generation and control”címmel. Philipp Steinleitnerrel és Maciej Kowalczykkal együtt, - akik szintén ennek a munkának a főszerzői, - egy új, rendkívül széles sávú, stabil, egyciklusú infravörös lézerforrást mutattak be, amely a kibocsátott impulzusok hullámformáját szabályozza. Nathalie Nagl az egyedi lézerforrás kifejlesztéséről szóló doktori disszertációjáért nemrégiben megkapta a Max Planck Társaság Otto Hahn-érmét. A nyolcadik alkalommal megrendezett konferencia az attoszekundumos fizika tudomány vezető szakértőinek biztosít helyszínt a legújabb kutatási eredmények megvitatására.
Az Otto Hahn-érem átadása Dr. Nathalie Naglnak
Március közepén számoltunk be arról, hogy Dr. Nathalie Naglt, a München melletti Garchingban működő Max Planck Kvantumoptikai Intézet (MPQ) fizikusát, doktori disszertációja során elért kiemelkedő kutatási eredményeiért a korszerű fizikai megoldásokat elismerő Otto Hahn-éremmel tüntették ki. Az ünnepségre 2022. június 22-én Berlinben, a Max Planck Társaságnál került sor. Dr. Nagl a díjat Prof. Klaus Baumtól, a társaság kémiai-fizikai-műszaki szekciójának alelnökétől vette át.
Dr. Nagl a díjat a közép-infravörös spektrumtartományban működő femtoszekundumos lézerek fejlesztéséért kapja, amelyek jelentősen felgyorsítják az új spektroszkópiai technikák széles körű alkalmazását az orvosbiológiában. Ez az új lézertechnológia (diódával pumpált Cr:ZnS lézerek), amelyet Nagl a doktori disszertációja keretében fejlesztett ki, lesz az alapja a CMF összes új infravörös lézerrendszerének (ISA3.0). Dr. Nathalie Nagl-t ezért nemrégiben kinevezték az ISA3.0 "projektvezetőjévé", és év végéig két olyan rendszer teljesítéséért lesz felelős, amelyek az általa kifejlesztett lézertechnológián alapulnak.
Mihaela Žigman előadása a dublini SPEC 2022 rendezvényen
A 12. Nemzetközi Klinikai Spektroszkópiai Konferenciát 2022. június 19-23. között tartották meg Dublinban. Dr. Mihaela Žigman, a müncheni Ludwig Maximilians Egyetem BIRD (Broad Band Infrared Spectroscopy - Szélessávú infravörös spektroszkópia) attoworld kutatócsoportjának vezetője és a budapesti Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ kutatási igazgatója „Electric-field molecular fingerprinting of blood: new prospects for probing human health“ című előadásában nemzetközi szakértői közönség jelenlétében mutatta be a lézer alapú infravörös spektroszkópia aktuális kutatási eredményeit és annak ígéretes felhasználási lehetőségeit a betegségek molekuláris szintű diagnosztikájának korai felismerése terén.
A kétévente megrendezésre kerülő konferenciával kapcsolatban Dr. Žigman így nyilatkozott: "A rendezvény legutóbb a COVID-világjárvány miatt elmaradt, de örülök, hogy idén ismét lehetőségünk volt személyesen megjelenni a SPEC-konferencián. Az esemény minden résztvevő számára nagyon érdekes és tanulságos volt!"
Eredeti publikáció:
Mihaela Žigman és Krausz Ferenc "Electric-field molecular fingerprinting of blood: new prospects for probing human health", Proc. SPIE 11655, Label-free Biomedical Imaging and Sensing (LBIS) 2021, 116550Z (5 Ma 2021); https://doi.org/10.1117/12.2587329
Absztrakt:
Az ultragyors lézertudomány legutóbbi eredményei új lehetőségeket tártak fel az élő rendszerek vizsgálatában. A hirtelen gerjesztett molekuláris rezgések, a minta összetételére jellemző pikoszekundumos időtartamú koherens infravörös fényt bocsátanak ki. Tekintettel arra, hogy ez az elektromos mező molekuláris ujjlenyomat (EMF) képes szerves minták keresztmolekuláris vizsgálatára, értékeljük az EMF megvalósíthatóságát az orvosbiológiai diagnosztikában. Az EMF időbeli nagyfokú stabilitásáról számolunk be, és megmutatjuk, hogy számos rákos entitás hagy nyomot a szérum EMF-ében. Az EMF stabilitása, reprodukálhatósága és szenzitivitása révén megalapozhatjuk az infravörös molekuláris profilok alkalmazhatóságát az egészségmonitorozás prevenciós modelljében.
2022-es Wolf-díj Ceremónia
Miután 2022 februárjában kihirdették a Wolf-díj nyerteseit, a díjakat június 16-án adták át ünnepélyesen a Kneszetben, Izrael egykamarás parlamentjében. A CMF csapata szeretne még egyszer gratulálni Krausz Ferencnek, aki Anne L'Huillierrel és Paul Corkummal együtt kapta meg a fizikai Wolf-díjat. A zsűri indoklása szerint Krausz Ferencnek "az ultragyors lézerkutatáshoz és az attoszekundumos fizikához való úttörő hozzájárulásáért" kapta a díjat.
A díjazott beszédében köszönetet mondott jelenlegi és korábbi munkatársainak a közös sikerekért, valamint családjának, különösen feleségének a szívből jövő támogatásért. Bejelentette továbbá, hogy a díjjal járó összeget a science4people.org kezdeményezésnek kívánja felajánlani, amelyet az ukrajnai háború aggasztó hatása miatt indítottak el kutatótársaival. A tudósok e határokon átnyúló projektje jelenleg segélyszervezetekkel, például a STAN ifjúsági szervezettel, dolgozik együtt a háború sújtotta Ukrajnában, különösen az oktatás területén, amely jelenleg sok helyen szünetel. A science4people.org további ügyeket is szeretne felkarolni a jövőben más elnyomott régiókban, amelyet az ehhez hasonló nagylelkű adományok tesznek majd lehetővé.
"Akár már a tünetek jelentkezése előtt megtudhatjuk, ha baj van"
Prof. Krausz Ferenc, a CMF tudományos igazgatója amellett, hogy az elméleti fizika területét az ELTE-n ismerte meg, villamosmérnöki tanulmányait a Műegyetemen végezte, utóbbinak díszdoktora is, tehát több szálon kapcsolódik a BME-hez. Ez a régóta tartó kapcsolat pedig hamarosan egy új fázisba léphet. Az új együttműködésről és kutatási területéről beszélt Dr. Krausz a bme.hu-nak.
Krausz Ferenc kifejtette, hogy kutatócsoportjával jelenleg a rövid időtartamú fényimpulzusok orvosi diagnosztikai lehetőségeit vizsgálja, amely kapcsán az ő kezdeményezésére jött létre a magyarországi Center for Molecular Fingerprinting (CMF). Továbbá beszámolt arról is, hogy a CMF által létrehozott H4H Program keretében, az emberi vér molekula-összetételének ultrarövid impulzusú lézertechnológián alapuló elemzése a BME együttműködésével valósulhat meg, ugyanis egy átmeneti labor felállításáról jelenleg is intenzív egyeztetések zajlanak a Műegyetem Kancellári Kabinetével.
A teljes interjú elérhető magyarul itt.
Prof. Krausz Ferenc a Magyar Nemzetnek adott interjút
„Nincs idő álmodozásra!” – mondta az interjúban. Prof. Krausz, aki nemrég töltötte be 60. életévét, és nagyon tudatosan ügyel arra, hogy a rendelkezésére álló időt a lehető leghatékonyabban a legfontosabb dolgokra fordítsa.
A budapesti Molekuláris-Ujjlenyomat Kutató Központ vezetőjeként kutatási területe a vér molekuláris ujjlenyomatának mérése új generációs molekuláris diagnosztika kifejlesztésére. A tét óriási. Az eljárás a jövő megelőző egészségvédelmének sarokkövévé válhat, kivételes jelentőséget teremtve az egyén és a társadalom számára.
Prof. Krausz szabadidejében nemzetközi kapcsolati hálózatát mozgósítva adománygyűjtő akciót (science4people.org) is indított segítve a háború által bajba jutottakon.
A CMF Lézertudomány Divízió
A Dr. Alexander Weigel által vezetett nemzetközi csoport lézer- és metrológiai fejlesztéssel kombinált technológiát használ a mezőfelbontású infravörös spektroszkópiát alkalmazó jövőbeli egészségmonitorozáshoz szükséges új műszerek kialakításához.
Jövőbeli lézerplatformunk részeként alacsony zajszintű lézerdiódákkal közvetlenül pumpált, ultragyors Cr:ZnS oszcillátorokat fejlesztünk ki. Aleksandar Sebesta és Arun Paudel nemrég fejezte be az első tervezett lézer prototípust, amely új teljesítménystabilitási szintű 2,4 µm-es párciklusos impulzusokat hoz létre.
Matthias Stadterrel, mechanikai mérnökünkkel együtt már az új metrológiai rendszer alapjául szolgáló következő generációs lézer prototípuson dolgoznak. Eközben Dr. Maciej Kowalczyk rekordot döntő alacsony szinten stabilizálja a lézerek hordozó-burkoló fázisát. A kimeneti teljesítmény további növelése érdekében Dr. Shizhen Qu alacsony zajszintű diódapumpás technológiát alkalmazó Cr:ZnS erősítőket dolgoz ki. Yudong Sun a lézerek karakterizálását segíti. Ezeket az egyedi forrásokat használjuk majd a több oktávos tartományú közép-infravörös generációhoz, és mezőfelbontású detektálással fogjuk rögzíteni a humán vérminták infravörös válaszát.
Egyidejűleg más, a nagy teljesítményű Yb:YAG korongos lézereken alapuló rendszerekkel toljuk ki a mezőfelbontású infravörös mérési technológia határát. Dr. Christina Hofer jelenleg egy ilyen rendszer frissítését koordinálja, melynek célja a két szinkronizált lézeroszcillátort alkalmazó, kHz frekvenciájú optikai szkennelés. Dr. Sebastian Gröbmeyer nemlineáris kompressziót használ az infravörös impulzusok szélesebb sávszélességének eléréséhez, melynek célja, hogy több információt nyerjen ki a biológiai mintákból. Dr. Abhijit Maity, Dr. Wolfgang Schweinberger és Dr. Dionysios Potamianos az ultragyors elektrooptikai mintavétellel végzett detektáláson dolgozik. Hojjat Heydarian, aki az ACCORD csoport tagja, új detektorelektronika kifejlesztésével támogatja a munkánkat. Számítógépes szakértőnk, Patrik Karandušovský algoritmusokat dolgoz ki az attoszekundum precizitású kettős oszcillátoros szkennelés nagy sebességű késleltetéskalibrációjához. 2022 márciusában a rendszer a magyarországi CMF Nemzeti Laboratóriumba költözik, ahol vérminták elemzésére és betegségspecifikus infravörös ujjlenyomatok azonosítására fogják használni.
Exkluzív interjú Prof. Krausz Ferenccel
Prof. Krausz Ferenc, az attoszekundumos fizika vezető egyénisége és a CMF tudományos igazgatója 2022 februárjában kapta meg a rangos Wolf-díjat. Ebből az alkalomból most exkluzív interjút adott az iGlobenews hírportálnak. A cikkben Prof. Krausz beszél az ultrarövid impulzuslézerfizika alapkutatásairól és annak konkrét alkalmazási lehetőségeiről, mint például a személyre szabott, preventív egészségügyi ellátás, amely a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központtal folytatott közös munkából bontakoznak ki. A teljes interjú elérhető angolul itt vagy pdf-ben.
Gyomor- és bélrendszeri daganatok nyomában
Hasznos-e az infravörös molekuláris ujjlenyomatvétel a gyomor- és bélrendszeri daganatok kimutatására? Ezt próbálja kideríteni a CMF egyik legfontosabb németországi együttműködő partnere, a Lasers4Life csapata (L4L) egy új tanulmány keretében. A projekt nem rég vette kezdetét a Tübingeni Egyetemi Kórházban, a világ egyik vezető élettudományi- és orvostudományi egyetemén, Baden-Würtemberg központjában.
A kutatók korábban már bebizonyították, hogy az infravörös molekuláris ujjlenyomatvételi módszer alkalmas bizonyos ráktípusok kimutatására (eLife 2021; DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.68758 ). Azt azonban még nem vizsgálták, hogy az infravörös spektroszkópia alkalmazható-e a hasnyálmirigy-, máj- vagy vastagbélrák kimutatására. A "Gyomor- és bélrendszeri daganatok és kiújulásaik lézeres kimutatása" című kísérleti projektet az L4L csoport a Tübingeni Egyetemi Kórház (UKT) I. Belgyógyászati Klinikájával együttműködve végzi. A kutatók infravörös spektroszkópiával fogják elemezni a rákos betegek vérmintáit molekuláris összetételükre vonatkozóan. Mind a hagyományos FTIR-módszert, mind pedig a CMF-fel együttműködve újonnan kifejlesztett infravörös lézerspektroszkópiát is fogják használni. A cél annak vizsgálata, hogy a molekuláris infravörös ujjlenyomatvétel használható-e új, nem invazív módszerként az emberi vér hatékony vizsgálatára a gyomor- és bélrendszeri rákos megbetegedések kimutatására. Izgalmas kezdet egy ambiciózus projekthez és egy új együttműködéshez!
Otto Hahn-éremmel jutalmazzák a CMF jövőbeni infravörös lézerrendszerét (ISA3.0)
Dr. Nathalie Nagl, a München melletti Garchingban működő Max Planck Kvantumoptikai Intézet fizikusa kapja a Max Planck Társaság 2021. évi Otto Hahn-érmét. A díjjal a fiatal tudósok első alkotói időszakának kiemelkedő eredményeit ismerik el. Nagl a díjat a közép-infravörös spektrumtartományban működő femtoszekundumos lézerek kifejlesztéséért kapja, ami jelentősen felgyorsította az új spektroszkópiai technikák széles körű alkalmazását az orvosbiológiában.
Ez az új lézertechnológia (diódával pumpált Cr:ZnS lézerek), amelyet Nagl doktori kutatása során fejlesztett ki, lesz az alapja a CMF összes új infravörös lézerrendszerének (ISA3.0). Ennek eredményeként Dr. Nathalie Nagl-t nemrégiben kinevezték az ISA3.0 "projektvezetőjévé", akinek feladata, hogy az év végéig két, az ő általa fejlesztett lézertechnológián alapuló rendszer elkészüljön.
Az érmet a Max Planck Társaság éves ülésén, a kémia, fizika és technológia szekció ülésén adják át Nathalienak 2022. június 22. napján Berlinben.
Szívből gratulálunk Dr. Nathalie Naglnak ehhez a nagyon megérdemelt díjhoz!
Dr. Mihaela Žigman Münchenben mutatta be a H4H Programot
2022. március 9-én egy igazán izgalmas estét tölthettek el a vendégek a müncheni Deutsches Museum Dísztermében. A Deutsches Museum a világ legnagyobb tudományos és technológiai múzeuma, amely rendszeresen kínál széleskörű programokat aktuális kutatási témákról. Dr. Mihaela Žigman, a CMF (Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ) kutatási igazgatója, valamint az Attoworld BIRD (Broadband Infrared Diagnostics) kutatócsoportjának vezetője "Infrared sensing as a new monitor of health" (Infravörös érzékelés, mint új egészségmonitorozó eszköz) című előadása révén betekintést kaphattunk kutatási területének, a molekuláris ujjlenyomat kimutatásának és elemzésének témakörébe.
Dr. Žigman elmagyarázta az érdeklődő hallgatóságnak, hogy az ultrarövid impulzusú lézertechnológiát hogyan lehet a jövőben az egészségügyben alkalmazni különböző betegségek, mint például a rák korai diagnosztizálására, majd kiemelte az ezzel kapcsolatos első ígéretes kutatási eredményeket. Emellett részletesen bemutatta a nagyszabású Lasers4Life és H4H (Health for Hungary) tanulmányokat, melyek Németországban és Magyarországon zajlanak. Az információban gazdag előadás végén a hallgatók számos kérdést tettek fel, ami mutatja a téma iránti nagy érdeklődést és sikeres zárása volt az estének.
A német nyelvű előadás megtekinthető a Deutsches Museum youtube csatornáján:
https://www.youtube.com/watch?v=SblAhdYc8og&list=PLqvZktQdyL4teBsJsb7Sn2pCLdnJLQEXv
Új Infrasampler technológia a klinikai vizsgálat során
A CMF, az LMU és az MPQ csapatai az elmúlt évek során jelentős erőfeszítéseket tettek a lézertudományok határainak kitolására. Most új fejezetet nyithatunk: elérkezett az idő, hogy végre alkalmazzuk és értékeljük a legújabb technológiai vívmányokat az orvostudományban való lehetséges alkalmazásuk szempontjából. Megkezdődött a kutatás annak értékelésére, hogy az Infrasampler 1.5 technológia fel fogja-e emelni az in vitro rákdiagnosztika színvonalát!
A Max-Planck Kvantumoptikai Intézet (MPQ), a Müncheni Ludwig-Maximilians Egyetem (LMU) és a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ (MUK) tudósai közös erőfeszítéssel kifejlesztették az Infrasampler 1.5-öt - egy új eszközt emberi vérminták molekuláris ujjlenyomatának elektromos mező-bontott vizsgálatára. Izgalmas időszak kezdődik– elindult az emberi vérszérumon tett első kísérleti alkalmazás. A kutatásban az új lézer alapú spektrométer teljesítményét értékelik prosztata-, mell- és tüdőrákra jellemző molekuláris ujjlenyomatok azonosítására.
Az Infrasampler 1.5 az LMU kutatólaboratóriumainak ultragyors, nagy teljesítményű lézereit használja közép-infravörös impulzusok létrehozására és az emberi, vér alapú mintákban lévő molekulák gerjesztésére. Képzelje el az eseményt úgy, mintha egy kalapács ütne egy gongra: az ultraérzékeny mezőfelbontású detektálással új képesség áll rendelkezésre, hogy meghallgassuk a gongot követő csengést. Az emberi szérumból rögzített visszhangszerű jelek pedig a minta molekuláris összetételére jellemzőek. Most az a feladat, hogy kiderítsük, vajon ezek az emberi mintákból származó jelek korrelálnak-e az emberi fiziológiával és olyan betegségekkel, mint a rák.
A metrológiát Dr. Ioachim Pupeza, a mezőfelbontású metrológia fejlesztésének csoportvezetője és munkacsoportja fejlesztette ki, együttműködésben Dr. Alexander Weigel, vezető lézertudós munkacsoportjával. Mindannyian hálásak, Philip Jacob PhD-hallgató, Dr. Christina Hofer, a nemlineáris optika szakértője, valamint Dr. Wolfgang Schweinberger vezető tudós támogatásáért. Ennek az új technológiának a kifejlesztése valóban multidiszciplináris együttműködés volt, és olyan különböző területek tudósainak és szakértőinek összefogását igényelte, mint a lézerfizika, a nemlineáris optika, az informatika, az adatelemzés és a biomérnöki tudományok.
De ez nem minden. A kutatás még ennél is több szakember együttműködését teszi szükségessé. Az informatikai szakterületről Patrik Karandušovský a rendszer algoritmusait és vezérlőprogramjait fejleszti, míg Dr. Maximilian Högner posztdoktorandusz az adatelemzési eljárásokat. A molekuláris szintre lépve pedig a Dr. Mihaela Zigman szélessávú infravörös diagnosztikai (BIRD) csapata teszi lehetővé a biológiai, sőt a valós klinikai körülmények értékelését. Dr. Michael Trubetskov, Dr. Kosmas Kepesidis, Dr. Marinus Huber, Dr. Frank Fleischmann, Eric Grießinger szakterülete a molekuláris ujjlenyomatokat orvosi paraméterekkel összefüggésben vizsgálja, amelyeket Jacqueline Hermann klinikai vizsgálati csapata biztosítja számukra.
Mi az újdonság az Infrasampler 1.5 technológiában? A korábbi hasonló műszerekhez képest az Infrasampler 1.5 most egy új, ultragyors szkennelési technológiával van felszerelve, amely lehetővé teszi számunkra, hogy másodpercenként akár 3000 szkennelést rögzítsünk, szemben a korábbi, másodpercenként csak egy méréssel. A területen ez egy új mérföldkőnek számít. A jövőkép az, hogy az Infrasampler technológiát szabványosított technikaként használjuk a jövőbeni orvosi alkalmazásokban, és az első Infrasampler 1.5 mérések elindítása egy újabb fontos mérföldkő ezen az úton.
Az egészségügy jövőjének alakításához vezető út kihívásokkal teli lehet, számos többszintű problémával kell megbirkózni. Az LMU, a CMF és az MPQ nagyszerű elméinek interdiszciplináris ereje és hatalma, akik a küldetés teljesítése során ilyen egységesen lépnek fel, feltétlenül szükséges - az érintett technológiák jövője és alkalmazásai szempontjából egyaránt.
Új klinikai vizsgálat indult a prosztatarák felismerésére
A prosztatarákot, a férfiak vezető daganatos megbetegedését még mindig nagy kihívás korai stádiumban diagnosztizálni, amikor többnyire tünetmentes vagy más vizeletürítési problémáktól megkülönböztethetetlen. A korai prosztatarákos elváltozások megbízható kimutatására és megkülönböztetésére szolgáló jelenlegi módszerek szöveti biopszia nélkül nem kivitelezhetők. Egy új infravörös spektroszkópiai módszer, amely sugárzásveszély nélküli és nem invazív, megváltoztathatja a prosztata masszázs után gyűjtött vizelet (exprimátum vizelet) elemzését.
A CMF együttműködő partnerei - a müncheni Ludwig Maximilans Egyetemen (LMU) működő Broadband Infrared Diagnostics (BIRD) csoportból - most indítottak egy új klinikai vizsgálatot "A vér és az exprimátum vizelet infravörös spektroszkópiája a prosztatarák kimutatására" címmel. A klinikai vizsgálat célja annak bizonyítása, hogy egy csepp exprimátum vizelet új tesztként képes a prosztatarák jelenlétének kimutatására. A vizsgálat természeténél fogva interdiszciplináris, mivel egyesíti a lézerfizikai, a molekuláris biológiai és a prosztata onkológiai tudományterületek módszereit. A vizsgálat január végén indult a müncheni Ludwig Maximilans Egyetem (LMU) kórház urológiai osztályán, ahol Dr. Michael Chaloupka vezeti a BIRD klinikai vizsgálati csoport által irányított programot. Mára már meghatározásra kerültek a vizsgálat keretei, és sikeresen csatlakoztak az első résztvevő betegek!
A Münchentől délre fekvő Grosshadern klinikai csapatán kívül a vizsgálatok München északi részén, a garchingi LMU-n is folynak. A BIRD csoport kutatói az infravörös spektroszkópia és az ultrarövid impulzuslézerek legújabb vívmányait alkalmazzák a prosztatarák kimutatására szolgáló teszt megalkotásához - amely az emberi exprimátum vizelet infravörös molekuláris elemzésén alapul, így össze tudják hasonlítani a prosztatarákos betegek váladékának és vérplazmájának molekuláris összetételét a kontrollszemélyekével.
Az infravörös ujjlenyomat-elemzés szerves molekulákat elemez, hogy a testnedvekben található dinamikus biokémiai együttes tanulmányozásával felderítse az egészséges és a prosztatarákos állapotokat. A megváltozott fiziológia és patológia miatt a prosztatarák jelenléte változásokat okozhat a vizeletben, és itt jön be az új megközelítés: a kutatók infravörös spektroszkópiával infravörös profilokat mérnek a klinikáról érkező mintákon. Mindezt egy új eszközzel, egy ultrarövid impulzusú lézerrel működő készülékkel végzik el, amely egyetlen mérésen belül képes vegyületek sokaságát vizsgálni a kollektív infravörös molekuláris ujjlenyomatok mérésével.
A jövőbeni eredmények megmutathatják, hogy a prosztatarákos és prosztatarák nélküli férfiakból származó vizelet infravörös molekuláris ujjlenyomatai különböznek-e egymástól. Az új technológia, és így a prosztatarák újfajta érzékelési módjának tesztelésére irányuló törekvések elindultak, a prosztatarák diagnosztizálásáért folytatott küzdelem új erőre kapott.
Sajtótájékoztató az Innovációs és Technológiai Minisztériumban
Február 14-én sajtótájékoztatót tartott Palkovics László innovációs és technológiai miniszter, valamint a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ (CMF) részéről Krausz Ferenc az Innovációs és Technológiai Minisztériumban. Palkovics miniszter úr megragadta az alkalmat, hogy gratuláljon Krausz Ferencnek a közelmúltban odaítélt Wolf-díjhoz, melyet az ultragyors lézertudományok és attoszekundumos fizikai tudományok területén végzett úttörő munkájával érdemelt ki.
Palkovics László elmondta, hogy a kormány évek óta a magyar gazdasági versenyképesség kulcsának tartja az egészséggazdaságot, így nem véletlen, hogy az Innovációs és Technológiai Minisztérium elkötelezett támogatója a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központban (CMF) végzett kutatásoknak.
Ezt követően Krausz Ferenc bemutatta a CMF által végzett kutatási programot, melynek célja daganatos és más betegségek korai felismerése egy innovatív módszerrel, az infravörös molekuláris ujjlenyomatok meghatározásával. Dr. Krausz kiemelte, hogy a következő 10 évben 15 ezer résztvevő vérmintáinak vizsgálatát szeretnék megvalósítani, amihez szükséges, hogy a donorok évente 1-3 alkalommal adjanak vért, így a résztvevők közötti különbségek, valamint az egyénen belüli változások is követhetővé válhatnak.
A H4H Program önkénteseinek száma nemrég elérte az 1000 főt
A H4H (Health for Hungary - Hungary for Health) projekt célja egy új, infravörös lézer alapú diagnosztikai eszköz kifejlesztése, amely hozzájárulhat a személyre szabott orvoslás további fejlődéséhez, a kialakulóban lévő betegségeknek még a tünetek megjelenése előtti kiszűréséhez.
A kutatás elengedhetetlen és felbecsülhetetlen értékű része egészséges résztvevők vérmintáinak önkéntes alapon történő begyűjtése, ezért különösen fontos, hogy a következő tíz évben minél több embert érjünk el. A projekthez csatlakozó önkéntesektől mindössze annyit kérünk, hogy évente két-három alkalommal adjanak vért. Így a résztvevők közötti különbségek, valamint az egyénen belüli változások is követhetővé és elemezhetővé válnak.
A vérminták begyűjtése 2021 nyarán kezdődött, mára pedig büszkén jelenthetjük, hogy már ezer fő csatlakozott a kutatási programunkhoz. Jelenleg 11 magyarországi mintavételi helyszínen van lehetőség a H4H Projektben való részvételre, de partnereink száma folyamatosan növekszik, hiszen szeretnénk a kutatást minél több ember számára könnyen elérhetővé tenni.
Rendkívül hálásak vagyunk minden önkéntesnek, akik belénk helyezték bizalmukat és eddig részt vettek a kutatásban. Egyúttal szeretnénk köszönetet mondani minden kollégánknak és partnerünknek, akik áldozatos munkája nélkül mindez nem sikerülhetett volna. Örömmel tekintünk a kutatás folytatás elé mindannyiunk egészségesebb jövője érdekében.
További információért és a kutatásban való részvétel részleteiért kérem látogasson el a www.h4h.hu weboldalra!
A CMF örömmel jelenti be, hogy Krausz Ferenc kapta a rangos Wolf-díjat a fizika területén.
Krausz Ferenc a müncheni Ludwig Maximilians Egyetem Kísérleti Fizika - Lézerfizika tanszékének vezetője, a Max Planck Kvantumoptikai Intézet igazgatója és a magyarországi Center for Molecular Fingerprinting (CMF) tudományos igazgatója
Krausz Ferencnek és csapatának 2001-ben a Bécsi Műszaki Egyetemen először sikerült kísérletileg olyan extrém ultraibolya fényvillanásokat előállítani és mérni, amelyek mindössze attoszekundum hosszúságúak (egy attoszekundum a másodperc milliárdod részének milliárdod része).
Az eredmények az attoszekundumos fizika kezdetét hozták el, és mérföldkövet jelentettek a tudományban. Az attoszekundumos fényvillanások először tették lehetővé az elektronok ultragyors mozgásának láthatóvá tételét, úgymond lefényképezését. Az elmúlt években Krausz Ferencnek és munkatársainak számos valós idejű filmet sikerült készíteniük a molekulákban és atomokban lévő elektronok mozgásáról.
Ezek az eredmények megalapozzák az úgynevezett infravörös molekuláris ujjlenyomatok elemzését azáltal, hogy az infravörös spektroszkópiát a legösszetettebb emberi anyag, a szövetek vizsgálatára alkalmazzák. Krausz Ferenc erőfeszítései és eredményei így nemcsak a fizika területén alapvetők, hanem új utakat nyitnak a biomedicinában és az élettudományokban is.
A tudósokat és művészeket 1978 óta díjazzák "az emberiség és az emberek közötti baráti kapcsolatok érdekében elért eredményekért (...) nemzetiségre, fajra, bőrszínre, vallásra, nemre vagy politikai nézetekre való tekintet nélkül". A fizikai és kémiai Wolf-díjakat a Nobel-díj után a legrangosabb díjaknak tekintik, amely Izraelben kerül átadásra.
"Nagy megtiszteltetés számomra a Wolf-díj odaítélése. Elismerésnek tekintem azt, amit számos kiváló kollégámmal és munkatársammal együtt elértem, valamint annak megbecsülését, hogy az ultragyors lézerek kutatása lehetőséget kínál a tudomány és a technológia határainak előmozdítására" - mondta Krausz Ferenc.
Krausz Ferenc megosztva kapta a díjat kollégáival, Paul Corkummal (Ottawai Egyetem) és Anne L'Huillierrel (Lund Egyetem), akik szintén úttörők az attoszekundumos fizika területén.
A Német Fizikusok Társasága a CMF tagját választotta a "Hét Fizikusának"
A CMF mikrofluidikai tudósaként a BIRD kutatócsoportban Pushpa olyan eszközöket fejleszt, amelyekkel a különböző ráktípusok állapotai diagnosztizálhatók ultragyors infravörös spektroszkópiai vizsgálatok segítségével az attoszekundumos tartományban. A mikrofluidika sokoldalú és robusztus eszköz, amelyhez a betegek biomintáiból mindössze néhány mikroliterre van szükség, anélkül, hogy az adatok pontossága és precizitása sérülne.
Pushpa érdeklődik a személyre szabott orvoslás és a megelőző orvostudomány, a gyógyszerkutatás és a gyógyszeradagolás számára kifejlesztett, az ellátás helyén alkalmazható diagnosztikai eszközök iránt. Célja, hogy hozzájáruljon az olyan halálos betegségek, mint a rák elleni hatékony, ugyanakkor megfizethető eszközök kifejlesztéséhez.
Pushpa álma hozzájárulni egy rákmentes társadalomhoz, amelyet BIRD és a CMF összefogása is támogat.
További információért:
Elérhető a H4H Program vadonatúj weboldala
Új mérföldkőhöz érkezett a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ, hiszen elindult a H4H Projekt új weboldala, ahol minden fontos információ megtalálható a kutatási programról. Arra buzdítunk mindenkit, hogy vegyen részt a programban és önkéntesen adjon vért. Az oldalra látogatók ennek megfelelően megtalálják az összes olyan mintavételi hely elérhetőségét, ahol jelentkezni tudnak.
A H4H (Health for Hungary - Hungary for Health) Projekt egy világszínvonalú kutatási program, amelynek célja egy új, személyre szabott infravörös lézer alapú diagnosztikai eszköz kifejlesztése mindannyiunk egészségesebb jövője érdekében.
Mivel a projekt elengedhetetlen része, hogy egészséges férfiak és nők önként vért adjanak, ezért fontos, hogy minél több embert érjünk el és tudassuk velük azokat az előnyöket, amelyek a H4H projektből származhatnak. Úgy gondoljuk, hogy ez az új online platform segítségünkre lesz abban, hogy potenciális résztvevők minél többet tudjanak meg a kutatási programról és jelentkezésükkel segítsék a H4H Projekt további előmenetelét. Így reményeink szerint lehetőségünk lesz hozzájárulni az orvostudomány fejlődéséhez egy olyan megbízható egészségügyi monitorozó rendszer létrehozásával, amely egészségesebb jövőt teremthet mindannyiunk számára.
Látogasson el Ön is a www.h4h.hu oldalra!
Kutatóközpontunk Szegeden bemutatkozott az EMBL képviselőinek
2022. január 11-én ünnepélyes keretek között adták át a Szegedi Tudományos Parkban található Inkubátorházat. Az ELI-ALPS Lézeres Kutatóközpont mellett található, Science Parkban felújított épület ezentúl a Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ székhelye. Az inkubátorház avatásán az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium képviselői is részt vettek. A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központot, mint élettudományi kutatással foglalkozó Nemzeti Laboratóriumot Dr. Vastag László Sándor cégvezetőnk képviselte.
Az ünnepségen Edith Heard [1] , az EMBL főigazgatója mellett Plamena Markova nemzetközi kapcsolatokért felelős vezető és Vladimir Benes, a Genomics Core Facility vezetője is részt vett. Az EMBL küldöttsége mellett a rendezvényhez csatlakozott Prof. Dr. Palkovics László innovációs és technológiai miniszter, Dr. Christoph Sensen, a HCEMM [2] főigazgatója, valamint Dr. Szabó István, a Nemzeti Kutatásfejlesztési és Innovációs Hivatal (NKFIH) tudományos és nemzetközi ügyekért felelős alelnöke.
A tudományos partnerségek és tudásmegosztás egy igazán izgalmas időszak kezdetét jelenti, különösen azért, mert az EMBL 2022. január 1-én kezdi meg új, 5 éves tudományos programját.
Prof. Edith Heard, az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) főigazgatója elmondta: az új programmal ambiciózus célt tűztek ki maguk elé: az élettudományok új korszakának beindítását Európában. A teljes megértés elérését a molekuláktól a teljes ökoszisztémákig. A kutatás fókuszában az emberi egészség áll. „Reményeink szerint a projekt segít megoldást találni az olyan nagy társadalmi kihívásokra is, mint az éghajlatváltozás, a biológiai sokféleség csökkenése vagy az újonnan megjelenő fertőző betegségek és a rákbetegség. A Program integrálja az élettudományi kutatásokat a tagállamokban, és segíti a társadalmi-gazdasági zöld fellendülésüket. A tudományos kihívásokat, amelyekkel foglalkozni fogunk – valamint a tárgyalt főbb társadalmi kérdéseket – egyetlen ország vagy egy tudományág sem kezelheti egyedül. Ennek a programnak a célja, hogy az EMBL soha nem látott módon lépjen kapcsolatba a tagországaival a következő 5 évben.”
Az EMBL hálózata egyedülálló lehetőséget teremt a magyar élettudományi kutatások európai szakértelmének gyakorlatba ültetésére. A HCEMM – a Nemzeti Laboratóriumok Program részeként – a magyar kutatók legjobb képességeit és erősségeit foglalja össze. Az új szegedi bázis elősegíti, hogy a HCEMM regionális tudományos központtá váljon az élvonalbeli molekuláris medicina, képzés és magasan kvalifikált kutatók foglalkoztatásával.
„A HCEMM küldetése az Egészséges Öregedéssel kapcsolatos kutatások és fejlesztések elvégzése négy pillérre alapozva: a rákkutatás, az anyagcsere-betegségek, a szív- és érrendszeri betegségek és a fertőző betegségek vizsgálatával. Célja új diagnosztikai módszerek és kezelési lehetőségek megvalósítása, amelyek javítják az életminőséget, és egyúttal hozzájárulnak az egészségügyi költségek csökkentéséhez is. Napokon belül megkezdődik a laborok, irodák berendezése is” – tájékoztatott a Dr. Christoph Sensen, a Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (HCMM) ügyvezetője és főigazgatója.
Kutatóintézetünk megkezdte a tárgyalásokat az Európai Molekuláris Biológiai Laboratóriummal annak érdekében, hogy azonosíthassák a jövőbeni lehetséges együttműködési területeket.
[1] Edith Heard (szül. 1965) FRS MAE brit-francia epigenetikai kutató, 2019 januárjától az Európai Molekuláris Biológiai Laboratórium (EMBL) főigazgatója. Emellett a Collège de France professzora, az Epigenetika és sejtmemória tanszék vezetője.
[2] Magyar Molekuláris Medicina Kiválósági Központ (Hungarian Centre of Excellence for Molecular Medicine - HCEMM)
Üdvözöljük Dionysios-t!
A CMF kutatócsoportához csatlakozott Dionysios Potamianos. Dionysios nemrég fejezte be PhD munkáját Reinhard Kienberger professzor csoportjában a Müncheni Műszaki Egyetemen a félvezető rendszerek femtoszekundumos és attoszekundumos elektrondinamikája témában.
Lézermérnökként csatlakozott csapatunkhoz, ahol az infravörös ujjlenyomat-technológiára összpontosít. Közreműködik az emberi vér méréséhez tervezett új generációs műszerek kifejlesztésében, amelyek egy új, ultra-stabil dióda pumpálású Cr:ZnS lézerplatformon alapulnak.
A CMF molekuláris ujjlenyomat-módszertana külön fejezetet kap az MPQ imázsfilmjében
A CMF egyik fő kutatási partnerintézménye: az MPQ „Attoworld” csoportja - Prof. Dr. Krausz Ferenc vezetésével - ad otthont a fény-anyag kölcsönhatások valós időben történő vizsgálatára és az ebben rejlő lehetőségek kiaknázására. A közös víziónk reményeink szerint áttörést hozhat létre a jelenlegi egészségmonitorozási rendszerben, és átalakíthatja az egészségügy jövőjét.
Az MPQ imázsfilmjének forgatása Prof. Dr. Krausz Ferenc (MUK, tudományos igazgató) interjújával kezdődött, amelyben Prof. Dr. Krausz az attoszekundum-kutatás tudományos területeivel és alkalmazási lehetőségeivel kapcsolatos kérdésekre válaszolt, majd beszélt a motivációiról és a jövőről alkotott elképzeléseiről. A forgatás alatt megörökítették az MPQ laboratóriumi tudósainak mindennapi munkáját, délután pedig ellátogattak a Biolabs és a Lex laboratóriumokba, ahol a tudományos munkatársak a MUK munkavállalóival együttműködve fejlesztik ki az infravörös molekuláris ujjlenyomat új eljárását.
Daganatmonitorozás lézerfénnyel – molekuláris nyomkövetés a vérben
Rosszindulatú daganatok a testünkben számos helyen kialakulhatnak, és óriási veszélyt jelentenek az egészségünkre. Ha időben diagnosztizáljuk, nagyobb az esélyünk a legyőzésükre. Megvannak-e ehhez a megfelelő módszereink? A Müncheni Tudományegyetem (Ludwig-Maximilians-Universität) lézerfizikai tanszékének a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központtal (MUK) szorosan együttműködő csapata felfedte, hogy infravörös spektroszkópiai profilalkotás segítségével kimutathatjuk azokat a molekuláris jeleket, amelyeket a szolid tumorok hagynak a vérünkben.
A korai stádiumban lévő és még kevésbé agresszív rákos elváltozások felismerése kiemelkedő fontosságú ahhoz, hogy megfelelő kezelési lehetőségek álljanak rendelkezésre. A testünkben lévő daganatok diagnosztizálására jelenleg használt képalkotó eljárásokra és biopsziás mintavételre alapuló technikákat meghaladva, a modern megközelítések már a nem invazív lehetőségekre összpontosítanak: testnedveket elemeznek, és megpróbálják megragadni a daganatok által okozott, makroszkóposan "láthatatlan" molekuláris változásokat. A daganatok számos rendellenes anyagcsere-terméket és jelzőmolekulát szórnak szét a környezetükben, valamint jellemzően kölcsönhatásba lépnek a szomszédos egészséges sejtekkel, később pedig immunsejtjeinkkel és az erekkel is. Ezek a kölcsönhatások jelentősen befolyásolják számos, a véráramban is megjelenő molekula típusát és mennyiségét. Ez már akkor megtörténik, amikor a daganat korai stádiumban van, lokalizált, és még nem képzett áttéteket. A daganatot jelző molekulák egyértelmű azonosítása - az orvosi diagnosztika és a gyógyszeripar szentgrálja - azonban továbbra is kihívást jelent!
A müncheni LMU Attoworld kutatócsoportja jelentős erőfeszítéseket tett annak érdekében, hogy új technológiai utakat nyisson meg a molekulák legmegbízhatóbb és legérzékenyebb kimutatására komplex folyadékmátrixokban. Ezzel összefüggésben a BIRD kutatócsoport (https://www.attoworld.de/bird.html) publikált egy tanulmányt az eLife folyóiratban ( DOI: 10.7554/eLife.68758 ), miszerint egy parányi mennyiségű vérmintát egy küvettán keresztül áramoltattak, infravörös fényt világítottak át rajta, és a vérmintából származó fényhullám-mintázat összetett változásait a benne oldott több százezer különböző molekula típusának és számának függvényében számszerűsítették. Az információk gépi tanulási algoritmusok segítségével történő kinyerése lehetővé teszi egy olyan szignatúra meghatározását, amely olyan mértékben jellemző az egyén vérmintájára, hogy a szignatúrát "molekuláris ujjlenyomatnak" is nevezhetjük. A BIRD-csoport egy korábbi tanulmányában már azt is kimutatta, hogy az ilyen infravörös molekuláris ujjlenyomatok nagymértékben reprodukálhatók az egyénektől származó ismételt vérvételek során (Huber et al., Nat. Communications 2021, PMCID: PMC7940620).
Az olyan betegségek esetén, mint a daganatok, az infravörös molekuláris ujjlenyomatok segítségével történő betegségmonitorozásnál megoldandó kihívás nehézségei nyilvánvalóak: populációs szintre szükséges lépni, és több száz egyént kell megvizsgálni ahhoz, hogy az átlagos egészséges és az átlagos beteg ujjlenyomat közötti különbséget meg lehessen határozni. Hogyan működik ez a gyakorlatban? Az LMU klinikáinak orvosaival együttműködve a BIRD csapata egy eset-kontroll klinikai vizsgálat keretében összehasonlította az egymástól függetlenül diagnosztizált tüdő-, prosztata-, emlő- vagy hólyagrákos betegek mintáin mért infravörös molekuláris ujjlenyomatokat. Az infravörös ujjlenyomat meglepően megbízhatóan mutatta ki a daganatos betegségek jelenlétét, valamint nemcsak a daganat kimutatására, hanem a különböző daganattípusok megkülönböztetésére is alkalmas volt, ami arra utal, hogy különböző típusú daganatok specifikus molekuláris változásokat váltottak ki.
Lehetséges, hogy eljön az a nap, amikor ez a módszer elérhetővé válik majd a kórházakban? Bár még messze vagyunk attól, hogy a módszert betegeken alkalmazni lehessen, a közzétett tanulmány eredményei alátámasztják azt a várakozást, hogy a jövőben az infravörös ujjlenyomatok hasznosak lehetnek a daganatok diagnosztizálásában, így a korai stádiumban lévő, illetve nehezen diagnosztizálható daganatok szűrésében, amelyek a jelenlegi tumordiagnosztikai módszerekkel észrevétlenek maradnának. Ráadásul az infravörös ujjlenyomatok mérése hamarosan egy újabb szintre emelkedhet, amikor az Attoworld által jelenleg is kutatott ultragyors fényforrások és nagy pontosságú, elektromos mezőn alapuló mérési eljárások is szerepet kapnak.
A célhoz vezető út már jól látható, a küldetés folytatódik.
Pillanatkép a vérszérum összetételéről
Mihaela Žigman és munkacsoportja az Angewandte Chemie neves kémiatudományos folyóirat 2021 június 31-i számának címlapjára került. A kép a vérszérum összetételének pillanatképét mutatja, amely tükrözi az egyén egészségi állapotát. Ez a pillanatkép, amelyet a gyakorlatban abszorpciós spektrumnak hívunk, infravörös spektroszkópiával egyszerű és költséghatékony módon felvázolható, de egyelőre az állapottal kapcsolatos változások molekuláris jellege még nem kimutatható.
Cikkükben a kutatók arról számolnak be, hogy proteomikai módszerek segítségével azonosítható volt egy olyan fehérjekészlet, amely vélhetően jelentős mértékben hozzájárult a vérszérum infravörös abszorpciós spektrumához és az adatelemzést követően arra lehetetett következtetni, hogy ez a fehérje-mintázat a tüdőrák jól elkülöníthető jele lehet. A kreatív borítóképet a tanulmány szerzői tervezték, és Dennis Luck készítette el.
Eredeti megjelenés:
Molecular Origin of Blood-Based Infrared Spectroscopic Fingerprints
L. Voronina, C. Leonardo, J. Mueller-Reif, P. Geyer, M. Huber, M. Trubetskov, K. Kepesidis, J. Behr, M. Mann, F. Krausz, M. Žigman
Angewandte Chemie 60, 17060 (2021)
Megkezdődött a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ kutatása
A „Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ” (MUK) újabb mérföldkövet ért el: levételre kerültek az első vérminták az „Egészség Magyarországnak” (Health for Hungary - H4H) orvostudományi kutatás keretében, melynek célja egy innovatív egészségmonitorozási rendszer kifejlesztése.
Fordulóponthoz közeledik az orvoslás jövője: előtérbe kerülhet a preventív, személyre szabott gyógyítás, ami nagy változásokat hozhat a jelenleg alkalmazott betegség diagnosztizálását követő kezeléshez képest. A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ legfőbb célja az, hogy a közeljövőben lehetségessé váljon a súlyos egészségügyi állapotok és betegségek korai felismerése még jóval a tünetek kialakulása előtt – így a kezelések sokkal sikeresebbek lehetnek. A vérminták összetételének ultrarövid lézerimpulzusokkal végzett elemzése lehetőséget adhat egy személyre szabott egészségügyi monitorozásra, ugyanazon egyéntől időről időre ismételt mintavétellel.
2021. július 27. – fontos állomás a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ magyarországi kutatási tevékenységében. Egyik klinikai együttműködő partnerünk elvégezte az első vérminták levételét a H4H kutatás keretében. A széles körben végzett, országos kutatási program célja a betegségek korai felismerése egy innovatív módszerrel: infravörös molekuláris ujjlenyomatok meghatározásával. A kutatási programot az első együttműködő klinikai partnerrel, a „Vita Verum Medical Bt.” - vel nyitották meg Székesfehérváron. A közeljövőben több mintavételi helyszín is nyílik majd országszerte, további együttműködő partnerek csatlakoznak a kutatási program céljához.
Előbb a kutatóközpont csapata betanította a vizsgálóhely személyzetét és az adatvédelmi irányelvekkel kapcsolatos oktatás is megtörtént, ezt követően fogadta a centrum az első önkénteseket a véradásra. A H4H kutatási program elindulása egy nagy lépés a nagyszabású tanulmány megvalósításában.
Mit hozhat ez a kutatás a jövő számára? A Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ célja egy új, lézer alapú diagnosztikai eszköz kifejlesztése az emberi egészség monitorozására. Hogyan történik mindez? Az innovatív módszerben ultrarövid lézerfény alkalmazásával elemzik a vérmintákat. Ez az egyedülálló és összetett technológia Prof. Krausz Ferenc müncheni „attoworld” kutatócsoportjától származik. A technológia alkalmazhatóságát, hogy miként lehet ezeket a lézerimpulzusokat az emberi egészség vizsgálatára használni, Dr. Mihaela Žigman és csoportja alkották meg és a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központtal együttműködve fejlesztik tovább, illetve alkalmazzák vérminták vizsgálatára. A H4H program önkénteseket toboroz a lakosság széles rétegeinek bevonásával – ezzel elősegítve a kutatás-fejlesztést, és új lehetőségeket kialakítva a betegségek kialakulásának nyomon követesére.
A H4H kutatási programmal a kutatóközpont a tervek szerint a következő években országszerte több mint 10 000 fő bevonását tervezi. Az egyre bővülő mintavételi helyszínek kényelmes hozzáférést biztosítanak minden lehetséges résztvevő számára. A kutatásban fontos szerepe lesz hazánk különböző régióiból történő mintagyűjtésnek, ezáltal a kutatás a magyar lakosság széles körét lefedheti.
Az adatgyűjtés és a vérmintavétel után a kémcsöveket álnevesítve továbbítják a kutatócsoportnak, ily módon az adatvédelmi előírások szerint a kutatók nem tudják személyesen azonosítani a vizsgálati személyt. A következő lépésben a vérmintákat speciális hűtési körülmények között tárolják, illetve elvégzik a lézer alapú mérést, majd kiértékelik az eredményeket. A kutatási célú véradás során egy plusz kémcsövet is felhasználnak, amely rutin laboratóriumi eredményeket biztosít - vérkép, vérkémiai paraméterek - az önkéntesek számára.
A H4H kutatási programban történő részvétel reményeink szerint hozzájárul egy preventív, személyre szabott orvoslás kialakításához, egészségesebb jövőt teremtve a magyar lakosság számára. Egyúttal a kutatás hozzájárulhat a súlyos betegségek korai szakaszában történő felismeréséhez, elősegítve, hogy az optimális terápia időben rendelkezésre állhasson még a betegségek kifejlődésének korai szakaszában.
A CMF közös szabadalmat jelentett be a müncheni LMU-val és a Max-Planck Kvantumoptikai Intézettel
A vérmintákban lévő molekuláris ujjlenyomatok alapján történő betegségek kimutatásához a CMF alapvető technológiája az elektromos mező-bontott („field-resolved”) infravörös spektroszkópia. A technológia rendkívül rövid infravörös impulzusok generálására támaszkodik nemlineáris lézertechnikával a mintában lévő molekulák gerjesztésére, amelyet a molekuláris válasz csengésének rögzítése követ.
A betegség észlelésének érzékenysége az infravörös lézerimpulzusok fényerejétől és spektrális információtartalmuktól függ, vagyis attól, hogy az infravörös impulzusok hány különböző molekuláris rezgést képesek egyszerre gerjeszteni. A fényerő és spektrális tartalom erősítéséhez a lézerrendszerek bonyolultságának és méretének növelésére van szükség, míg végül a bevett felskálázási módszerek elérik az érintett nemlineáris konverziós folyamatok határait.
A CMF, az LMU és a Max-Planck Kvantumoptikai Intézet együttműködésében Dr. Shizhen Qu, Dr. Kafai Mak, Dr. Alexander Weigel és Prof. Krausz Ferenc elegáns megoldást javasolt arra, hogy az infravörös impulzusokat kvantum kaszkád lézerekkel erősítsék (QCLs). A QCL-ek kompakt, “on-the-chip” lézereszközök, amelyek közvetlen elektromos áramellátással képesek elérni a Watt-nagyságrendű infravörös optikai kimenetet - sokkal többet, mint amit általában nemlineáris technikákkal lehet elérni. A találmány lényege, hogy az ultrarövid infravörös impulzust QCL-ek sorozatán átvezetve megerősítjük, így korábban elérhetetlen energiaszintet érünk el. A QCL-ek emissziós jellemzői félvezető rétegszerkezetükkel testreszabhatók, így a jellegzetes ujjlenyomat-mintázatokat gerjesztő spektrumkomponensek felerősíthetők. Azáltal, hogy a pulzusnak szelektíven csak azon részeit erősítjük, amelyek hozzájárulnak a betegség-specifikus ujjlenyomatokhoz, a QCL-ek kombinációjával várhatóan magasabb érzékenységet érhetünk el. Megfelelő időzítéssel elképzelhető maga a tiszta molekuláris ujjlenyomat-jel erősítése is.
Ez az első közös szabadalmi bejelentés bizonyítéka a három intézmény sikeres együttműködésének a betegségek rendkívül érzékeny véralapú felderítése és az állapotfigyelés terén.
Egy csepp a tengerben
Kutatók ezrei keresik a módját annak, hogyan lehet az emberi egészséget egy egyszerű, rutinszerű eljárás segítségével teljeskörűen felmérni. Miért? Mert minden ember teljesen egyedi - személyiségében és egészségi állapotában egyaránt. Az egészség meghatározása népesség szintjén óriási feladat. Ennek tükrében kulcsfontosságú az egészségügyi rendellenességek mielőbbi felismerése, hogy jelezni lehessen azt, ha egy betegség megjelenik az ember testében. Sok betegség sikeresebben kezelhető lenne, ha korábban, még azok kialakulási fázisaiban, figyelmeztetést kaphatnánk. Kiváltképp igaz ez a rákos megbetegedések esetében. Ebben kaphatnak szerepet a betegségek felismerésének kevésbé invazív módjai.
A müncheni LMU lézerfizikai tanszék interdiszciplináris csapatában úgy gondoljuk, hogy sikerült ebbe az irányba lépéseket tennünk és a vért, mint a teljes szervezetünket átjáró összekötő folyadékot, elemeztük. Ez a megközelítés bárki számára ismerős lehet az orvosi vizsgálatokon szerzett tapasztalatok alapján, azonban a vér nemrégiben már a legmodernebb, fehérje-és metabolitok analízisén alapuló vizsgálatok célkeresztjébe is bekerült. Ebbe a sorba csatlakozott saját kutatásunk, amely során infravörös fénnyel vizsgáltunk meg kis mennyiségű vért és rögzítettük az oldható biomolekulákból származó rezgéseket. Az LMU Tüdőgyógyászati Központ orvosaival együttműködve klinikai vizsgálatot indítottunk tüdőrákkal diagnosztizáltak egyének, és ezzel párhuzamosan egészséges állapotú, összehasonlításra alkalmas egyének vérének összegyűjtésére. Vérmintáikat infravörös spektroszkópiával analizáltuk és adatelemzést követően már egy apró csepp vérből is sikerült magabiztosan megkülönböztetnünk, hogy az illető a tüdőrákos vagy az egészséges csoportba tartozott-e.
Heuréka? Nos, mi ennél is tovább szeretnénk jutni. Bár az infravörös ujjlenyomatok megkülönböztethetik a tüdőrákot, de még nem adnak megfelelő képet a különbséget alkotó egyes vérkomponensekről. Mindemellett jó lenne megismerni identitásukat, hogy tovább lehessen fejleszteni ezt a módszert. Legújabb tanulmányunkban erre mutatunk be egy megbízható lehetőséget, amelyet nemrég publikáltak a Angewandte Chemie (DOI: 10.1002/anie.202103272) lapban. Két különféle módszer kombinációjáról van szó, amelyeket ritkán alkalmaznak együtt: tömegspektrometria és infravörös spektroszkópia. A célunk a tényleges kémiai változások dekódolása volt azok mögött a sejtelmes infravörös ujjlenyomatok mögött, amelyeket a fent említett klinikai vizsgálatban észleltünk. A müncheni Max Planck Biokémiai Intézetben vérminták tömegspektrometrikus elemzését követően azonosítottunk 12 olyan fehérjecsoportot, amelyek nagy valószínűséggel hozzájárultak a tüdőrákra jellemző infravörös ujjlenyomat kialakításához. Ez azért is kiemelten fontos eredmény, mert tüdőrákok esetében jelenleg nincsenek megbízható, vérből mérhető biomarkerek. Érdekes, hogy ezek a fehérjék már régóta ismertek voltak, most viszont átértékelődött a szerepük, hiszen az általunk definiált kombinatorikus fehérje-aláírás új korszakot nyit a diagnosztikai módszerek területén, ezzel lehetőséget teremtve a fehérje-aláírás infravörös fény segítségével percek alatt történő bemérésére.
Egy újabb lépéssel közelebb kerültünk volna a betegségek felfedezéséhez és az egészséges állapot meghatározásához? Igen! Csapatunk lézertudósai újabb és újabb módszereket dolgoznak ki annak érdekében, hogy a spektroszkópiai vizsgálatokhoz egyre rövidebb és pontosabb fényimpulzusokat biztosíthassanak. Átvitt értelemben az egész egy nagyítóhoz hasonlítható, amely által lehetővé válik számunkra, hogy egyszerre vizsgáljuk meg a vérünkben egyszerre nyüzsgő molekuláris tárházat, mintha csak egy pillanatképet vennénk fel róla. Eredményeink más egyéb tudományágak számára is jelentőséggel bírnak, illetve megállapításainkat alkalmazhatjuk más a vérben nyomot hagyó betegségek kimutatására.
Miközben az emberi egészség megőrzésének fejlesztésén dolgozunk azáltal, hogy fényt sugározunk a vércseppeken keresztül, szem előtt tartjuk Isaak Newton gondolatát: „Tudásunk egy csepp. Amit nem tudunk, az egy egész óceán.”
Mihaela Zigman
Eredeti cikk:
Angew Chem Int. Ed Engl
A véralapú infravörös spektroszkópos ujjlenyomatok molekuláris eredete
Liudmila Voronina, Cristina Leonardo, Johannes B Mueller-Reif, Philipp E Geyer, Marinus Huber, Michael Trubetskov, Kosmas V Kepesidis, Jürgen Behr, Matthias Mann, Krausz Ferenc, Mihaela Žigman
PMID: 33881784
DOI: 10.1002 / anie.202103272
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202103272
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202107126
„Az élet elektronjai” Bécsben mutatkoztak be
A világjárvány okozta hosszú szünet után először nyílt lehetőség élőben, személyes előadásra és beszélgetésre május 28-án Bécsben Krausz Ferenccel. Különleges esemény volt. Bécs nemcsak az attoszekundumos tudomány szempontjából jelentős város, hanem fontos hely Krausz Ferenc magyar-osztrák tudós számára is, aki korábban hosszú évekig itt dolgozott. Ezen a napon az Osztrák Tudományos Akadémia (OeAW) tartotta meg 2021-es évi ünnepi kongresszusát neves tudósok részvételével. Az eseményen Krausz Ferencet keynote előadóként üdvözölték a konferencia házigazdái, Anton Zeilinger, az OeAW elnöke, valamint Alexander Van der Bellen osztrák elnök.
Aki szeretné megnézni az előadást és szívesen megismerkedne Krausz Ferenc és csapatainak (CMF, LMU, MPQ) eredményeivel is, megnézheti itt a videót: https://youtu.be/4dQn4fe33hc
Az inspiráló előadás után az osztrák média - és hírszolgáltató (ORF) interjút is készített Krausz Ferenccel. Robert Czepel újságíró interjújából megtudhatjátok, mi is történt pontosan közel 20 évvel ezelőtt a TU bécsi laboratóriumában: https://science.orf.at/stories/3206849/
Karnyújtásnyira a hosszútávú, személyreszabott egészség-monitorozás
A címben olvasható mondat nemcsak metaforikusan de szó szerint is helytálló, hiszen a müncheni Ludwig Maximillians Tudományegyetem (LMU) és a Max Planck Institute for Quantum Optics (MPQ) kutatói a Nature Communications folyóirat hasábjain újabb áttörésről számoltak be az egyszerű vérvételt követő személyre szabott diagnosztikai eljárásuk fejlesztésével kapcsolatban.
Az egészséges önkéntesek részvételével végzett tanulmányban bebizonyosodott, hogy a néhány csepp vérből végzett molekuláris-ujjlenyomat vizsgálat hosszú távon is stabil, azaz ismételt mérések esetén az idő előre-haladtával is megbízható eredményeket ad. A vérplazma összetétele alapján sikerült meghatározni minden résztvevő számára az őt jellemző egyedi molekuláris-ujjlenyomatot, amely nemcsak különböző egyének között, hanem egy adott egyén korábbi eredményeivel is jól összehasonlíthatónak, informatívnak bizonyult. A fizikusokból, molekuláris biológusokból és orvosokból álló sokszínű csapatnak ez az első olyan közleménye, amely egészséges résztvevők eredményein alapszik, illetve amelyben az eljárás hosszú-távú alkalmazhatóságáról tesznek tanúbizonyságot. A vérminták elemzése Fourier-transformációs infravörös spektroszkópiai méréseken alapult, amely napjainkban a legalapvetőbb eljárás biológiai folyadékok analizálására.
A tanulmány vezető szerzői, Dr. Mihaela Žigman (aki a frappánsan BIRD-nek nevezett-Broadband InfraRed Diagnostics-munkacsoport vezetője), Prof. Dr. Nadia Harbeck (az LMU-n működő klinika kutatója) és Prof. Dr. Krausz Ferenc (az MPQ Lézerfizikai Intézetének Vezetője) szerint ezzel a publikációval hatalmas lépést tettek a végső küldetés, azaz a személyre szabott egészség-monitorozás felé. Ugyanis ahhoz, hogy egy betegséget még annak előszobájába lépve felismerhessenek az eljárás segítségével, először behatóan ismerni kell az egészséges állapotra jellemző, de életmódtól és demográfiai jellemzőktől függően dinamikusan változó egyedi molekuláris-ujjlenyomatot, majd az ettől való eltéréseket figyelembe véve tudják hatékonyan segíteni a klinikai diagnosztikát.
Eredeti publikáció:
Huber, M., Kepesidis, K.V., Voronina, L. et al. Stability of person-specific blood-based infrared molecular fingerprints opens up prospects for health monitoring. Nat Commun 12, 1511 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41467-021-21668-5
https://www.nature.com/articles/s41467-021-21668-5
További információ elérhető:
Dr. Mihaela Žigman
Ludwig-Maximilians-University Munich
Am Coulombwall 1
85748 Garching, Germany.
E-Mail: mihaela.zigman@cmf.hu.
Minták tárolása a legmagasabb fokon
A CMF stratégiai partnere, a müncheni Ludwig-Maximilians Egyetem (LMU) felépített egy automatikus biobank rendszert a minták mínusz 150 °C alatti hőmérsékleten történő tárolására. Ez mire jó? Ilyen rendkívül alacsony hőmérsékleten – úgynevezett „kriogén” körülmények között, közvetlenül folyékony nitrogén fölött – az emberi mintákat, például vérplazmát vagy bármilyen biológiai szövetet több évtizeden keresztül lehet tárolni a minták romlása nélkül.
A rendszer biztosítja, hogy a klinikai vizsgálatok során összegyűjtött értékes, emberi eredetű minták hosszú távon felhasználhatók legyenek, és ezáltal lehetővé teszi a kutatók számára, hogy ezeket a leghatékonyabban tudják analizálni molekuláris ujjlenyomat-technikákkal. Egy ilyen automata kriogén rendszer egy nagy, szorosan lezárt tartályból áll, amely akár 60 000 minta tárolására képes. A rendszer fel van szerelve egy robotkarral is, amely automatikusan képes a mintacsövek egyenkénti kiemelésére, úgy, hogy a mintákat a folyamat során mínusz 100 °C alatt tartsák és kezeljék. Ennek a rendszernek a telepítése közvetlen hatással van a CMF-LMU közös kutatási céljainak megvalósulására. Egyrészről a két intézmény közös klinikai vizsgálatokat fog végezni, másrészt pedig az LMU biobanki rendszere mintapéldául szolgál a CMF által tervezett biobankhoz is, amelynek installációja Budapesten várható. Ezáltal a CMF a legértékesebb biológiai minták tárolásának legjobb módját valósítja meg az elkövetkező kutatási években!
Biológiai rendszerekkel végzett mezőbontott infravörös spektroszkópia
A Ludwig-Maximilians-Universität München, a Max-Planck Kvantumoptikai Kutatóintézet (Garching), a King Saud University (Rijád), valamint a Molekuláris- Ujjlenyomat Kutató Központ (Budapest) közötti együttműködés keretében egy olyan molekuláris spektroszkópiai technológiát fejlesztettünk ki, amellyel átléphetők a hagyományos infravörös spektroszkópia régóta tapasztalható korlátai, melyről egy friss publikációban adtunk hírt.
Egy nagy teljesítményű femtoszekundumos lézer másodpercenként 28 millió precízen ismétlődő infravörös hullámvonulatot generál, amelyek csupán néhány oszcillációs ciklusból állnak. A kontrollált ultra-rövid infravörös fényvillanások pillanatszerűen rezgésbe hozzák a vizsgált minta molekuláit. A sajátfrekvenciáikon rezgő molekulák a gerjesztő fényimpulzus mögött infravörös hullámokat bocsátanak ki, amelyek összege „ujjlenyomat”-szerű információt szolgáltat a minta molekuláris összetételéről.
A hagyományos spektroszkópiákkal ellentétben, amelyeknél a mintának az infravörös gerjesztésre adott teljes válasza (benne magával a gerjesztő fényhullámmal) éri a detektort, az új spektroszkópiai eljárás, field-resolved spectroscopy, képes a rezgő molekulák által kibocsátott jel közvetlen detektálására, a gerjesztéstől elkülönítve. Ez jelentősen mérsékli a korábbi eljárásoknál jelenlévő (zajos) infravörös hátteret. Ennek köszönhetően páratlan kimutatási érzékenységet és dinamikus tartományt eredményez.
Az új eljárás első biológiai alkalmazásai messze túlmutatnak a legkorszerűbb infravörös vibrációs spektroszkópiák lehetőségein. Ide tartoznak az élő biológiai szövet átvilágításával történő mérések és a folyékony biopsziákra alkalmazott szub-µg/ml-érzékenységű fingerprinting eljárás. Az új technika tökéletesebb molekuláris érzékenységet és molekuláris lefedettséget ígér az összetett, valós biológiai és orvosi környezetben végzett mérésekhez.
A budapesti Eötvös Lóránd Fizikai Társulat Krausz Ferenc professzort tiszteletbeli tagjává választotta
A budapesti Eötvös Lóránd Fizikai Társulat Krausz Ferenc professzort tiszteletbeli tagjává választotta. A díj átvételét követően a Müncheni Ludwig-Maximilians Egyetem és Max Planck Kvantumoptikai Intézet lézer-fizikusa előadást tartott arról, hogy az attoszekundumos technológiák hogyan alakíthatják a jövőben bizonyos molekulák azonosítását az emberi testfolyadékokban, például vérben.
Ez újfajta orvosi alkalmazások sorát alapozhatja meg, amelyek az úgynevezett molekuláris ujjlenyomat elemzésével, impulzusszerű lézerfénnyel való megvilágítás során ismernek fel betegségeket.
