Chat
Michal Fárník, Ph.D. a Dr. Patrik Španěl
Michal Fárník vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy v Praze. Po skončení doktorátu na Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR v Praze pracoval v letech 1995 až 1998 v Institutu Maxe-Plancka v německém Göttingenu. Poté odjel na tři roky do Spojených států do Joint Institute for Laboratory Astrophysics and Colorado University v Boulderu. V roce 2002 se opět navrátil do Německa a v roce 2005 pak obdržel návratové stipendium AV ČR Purkyně Fellowship, takže začal působit v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského. Z Německa přivezl do Prahy světově unikátní aparaturu na výzkum volných klastrů a nanočástic v molekulových paprscích. Výzkum se v nově vybudované laboratoři soustřeďuje zejména na chemii atmosféry, na fotofyziku biologicky relevantních systémů i na základní výzkum klastrů obecně.
Patrik Španěl vystudoval fyzikální elektroniku na Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy v Praze a postgraduálně iontovou fyziku na Innsbrucké Universitě, kde získal doktorát. V současnosti je vedoucím skupiny hmotnostní spektrometrie na Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR a od roku 2002 je profesorem v oboru chemické fyziky na Universitě Keele v Anglii. Zabývá se výzkumem reakcí iontů s molekulami v plynech a je světově uznávaným odborníkem na hmotnostně spektrometrickou analýzu lidského dechu. Publikoval 150 odborných článků v mezinárodních odborných časopisech a šest kapitol v monografiích.
více v reportáži Hledači skrytých stop z cyklu PORT
Záznam chatu ze středy 4. listopadu 2009
Karel, Nová Paka: „Dala by se hmotnostní spektrometrie použít i v potravinářství, třeba k určení čerstvosti nebo zkaženosti masa a zeleniny?“
Michal Fárník, Ph.D. a Dr. Patrik Španěl: „Dovolte nám nejdříve popřát dobrý večer všem divákům. Hmotnostní spektrometrie se běžně v potravinářském průmyslu zatím nepoužívá a to zejména proto, že požadavky na hygienickou nezávadnost potravin jsou tak vysoké, že i několik málo bakterií přítomných ve výrobku znamená jejich nesplnění. Hmotnostní spektrometrie se ale běžně používá v potravinářském výzkumu. Zrovna teď je u nás na ústavu badatelka z Valencie která používá naše hmotnostní spektrometry pro výzkum chuťových vlastností španělského salámu připravovaného ze syrového masa sušením a fermentací.“
Pavel, Olomouc: „Můžete porovnat výsledky vašich experimentů ohledně atmosféry se skutečnými pochody v atmosféře? Do jaké míry je můžete opravdu napodobit?“
Michal Fárník: „Některé procesy, které studujeme v laboratoři –např. rozklad chlorovodíku ultrafialovým zářením na ledových nanočásticích- probíhají i v atmosféře tak, jak je studujeme v laboratoři. Jen těch procesů, které probíhají v atmosféře jsou desítky a možná i stovky a my si z nich můžeme vybrat pouze jeden a ten pak studujeme detailně. Tyto dílčí výsledky pak mohou být zabudovány do matematických modelů simulujících např. vývoj ozonové díry.“
Jana, Ostrava: „Jak dlouho to trvá, než se podaří analyzovat dech pacienta? Zaměřujete se jen na určité látky, nebo je stanovíte naprosto všechny?“
Patrik Španěl: „Měření koncentrace konkrétní látky jako třeba acetonu nebo kyanovodíku je možné provádět okamžitě, to znamená výsledky jsou k disposici během jedné sekundy. Na druhou stranu kompletní analýza složení dechu trvá déle, je potřeba odebrat vzorek do nádoby a poté podrobně analyzovat hmotnostním spektrometrem, nejlépe ve spojení s plynovým chromatografem, který od sebe jednotlivé složky vydechovaného vzduchu oddělí.“
David M.: „Překvapilo vás, k jakým procesům může v atmosféře docházet? A můžeme to nějak ovlivnit?“
Michal Fárník: „Množství a bohatost procesů, ke kterým může v atmosféře docházet, možná zas není tak překvapující, uvážíme-li jaké všechny molekuly se mohou v atmosféře vyskytovat. Co může člověka asi více překvapit je zjištění jak spolu všechny ty procesy souvisí a v jaké delikátní rovnováze se vlastně atmosféra nachází a jak je možná snadné ji poškozovat. A zda to my můžeme nějak ovlivnit? Samozřejmě -například důležitým krokem k odstranění ozonové díry byl zákaz výroby freonů.“
Jindra z Brna: „Kolikrát se musí dýchnout, než se zanalzuje všechny látky, které potřebujete znát?“
Patrik Španěl: „V principu stačí jeden výdech. V praxi je ale jistější měření třikrát zopakovat, tak aby bylo zaručeno, že není nepřesné. Současně s měřením stopových látek jako je kyanovodík je užitečné měřit koncentraci látek které jsou vždy přítomné se známou koncentrací jako je voní pára, které je v dechu vždy 6% a nebo kysličník uhličitý, kterého je tam vždy mezi 3% a 5%.“
Patrik: „Zaujalo mne, že zkoumáte také biologicky relevantní systémy, co to přesně znamená?“
Michal Fárník: „Toznamená, že zkoumáme v klastrech i malé biomolekuly. Nebo spíše molekuly které jsou součástí větších biologickým molekul. Např. pyrol, který je UV-aktivním chromoforem v molekulách jako třeba hemoglobin, chlorofyly atp.“
Honza z Černošic: „Tak mě napadá, dali by se lidé identifikovat podle dechu stejně, jako podle otisků prstů?“
Patrik Španěl: „To je určitě zajímavá myšlenka, ale problém je že složení dechu konkrétní osoby se může s časem měnit zatímco otisky prstů zůstavají stejné celý život.“