Vědci z Fakulty strojní Českého vysokého učení technického vyvinuli umělou náhradu hlasivek, která by mohla pomoci tisícům lidí bez hlasu nebo nemocným rakovinou hrtanu. Ročně v Česku přijde kvůli operaci (laryngektomii) o hlasivky až 150 lidí. Navržená náhrada hlasivek by se vyráběla na míru každému pacientovi a ladila by se podle jeho původního hlasu. V úterý za projekt dostal Cenu předsedy Grantové agentury ČR vedoucí výzkumného týmu Tomáš Vampola z Fakulty strojní ČVUT.
Vědci si vynález už patentovali v Česku a požádali i o udělení patentu v zahraničí. Před sebou má ale ještě náročné testy na zvířatech a až v budoucnu ho čeká klinické testování na lidech. Teprve pak by se mohl komerčně využívat.
"Náhrada hlasivek vychází z reálné konfigurace lidského hrtanu. Navrhli jsme konstrukci, která umožňuje ladění hlasivky podle definovaných požadavků. Jsme schopni vytvořit 'individuální' hlasivkovou náhradu," řekl v rozhovoru Vampola.
Hlasivky člověka měří méně než dva centimetry a vykonají více než milion kmitů za den. Než by pacient podstoupil operaci, při níž by mu byly odstraněny, hlas by byl podroben analýze. Vědci umí určit, na jakých frekvencích se mluva pohybuje a dokážou naladit hlasivkovou náhradu tak, aby po případné operaci zněl pacientův hlas jako předtím.
"Není to stroječek. Je to konstrukce, jakýsi rámeček, v němž jsou zalité hlasivkové vazy, které jsou předepnuté tak, aby se docílilo požadované frekvence. Hlasivková náhrada, jak jsme ji navrhovali, se skládá z více vrstev a my jsme schopni strukturou vrstev ovlivňovat charakter kmitání," popsal Vampola náhradu.
Řešitelský tým se skládal ze čtyř institucí. Materiál pro hlasivkovou náhradu navrhl a vyrobil Ústav makromolekulární chemie Akademie věd ČR. Počítačové simulace funkcí a prověření, že se hlasivky chovají podle předpokladů, zajistil Vampolův tým z Fakulty strojní ČVUT. Tam také vznikly formy pro odlévání umělých hlasivek.
V Ústavu termomechaniky AV ČR na speciálně zkonstruované měřicí trati simulující plíce a vokální trakt člověka pak vědci ověřovali jejich aerodynamické, akustické a vibrační vlastnosti. Zda jsou náhrady vhodné pro pacienta, nakonec určili na 1. lékařské fakultě Univerzity Karlovy.
"Nikdy jsem si neuvědomil, kolik lidí touto poruchou hlasu trpí. Měli jsme štěstí, že se nám opakovaně podařilo získat grantové projekty," dodal Vampola. Stotisícová odměna, která je spojena s Cenou GA ČR, na další vývoj náhrady ale nestačí, vědci proto hledají vhodného sponzora.
Klíšťata
Výzkum slin klíšťat, individuální hlasivkové náhrady, objev v křemíkových nanokrystalech i překlady antických textů o souhvězdích získaly v úterý Cenu předsedy Grantové agentury ČR. Letošní ocenění nejlepších projektů základního výzkumu, které byly ukončeny loni, jsou genderově vyrovnané - putují za dvěma vědkyněmi a dvěma vědci. V úterý je předal v budově Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy předseda GA ČR Ivan Netuka.
Cenu si odnesla uznávaná klasická filoložka Alena Hadravová z Ústavu pro soudobé dějiny AV ČR za výzkum historického vývoje představ o hvězdné sféře od středověku po raný novověk. Se svým manželem, astrofyzikem Petrem Hadravou vydala oceňovaný čtyřsvazkový soubor Sphaera octava. Dílo obsahuje především první české překlady antických textů o souhvězdích.
Druhá laureátka fyzička Kateřina Kůsová z Fyzikálního ústavu AV ČR získala cenu za objev ve výzkumu křemíkových nanokrystalů. Kůsová se svými kolegy ukázala, jakou cestou se ke křemíkovému zdroji světla vydat. Objevili a experimentálně i teoreticky prokázali, že je možné vytvořit křemíkové nanokrystaly, které mají dobré svítivé vlastnosti. Podle GA ČR jde o průlomový objev světového významu, který bude možné využít v praxi mnoha způsoby.
Řecký biolog Michail Kotsyfakis z Parazitologického ústavu Biologického centra AV ČR v Českých Budějovicích byl Grantovou agenturou oceněn za to, že výrazně se svým týmem posunul hranice poznání v oblasti infekčních chorob přenášených klíšťaty. Ty nejznámější jsou lymská borelióza a encefalitida. Výzkum by se mohl uplatnit při vývoji léků a očkování.
Strojař Tomáš Vampola z Fakulty strojní Českého vysokého učení technického zase vyvinul se svým týmem individuální hlasivkové náhrady, které by se vyráběly na míru každému pacientovi a ladily podle jeho původního hlasu. Řešitelský tým se skládal ze čtyř institucí. Vědci si vynález již patentovali v ČR a požádali i o udělení patentu v zahraničí. Před sebou má ještě náročné testy na zvířatech a klinické testování na lidech.
