Češi vytvořili mobilní laboratoř, která má odhalit ebolu i covid-19

Opravdu můžete celou mobilní laboratoř převézt v autě typu SUV?

Ano, mobilita a jednoduchost pro nás byla nejzásadnější. Další nejmenší známé laboratoře se převážejí na velkém náklaďáku nebo mají velikost lodního kontejneru – ty využívají například armády včetně české i německé. My jsme nesrovnatelně menší, všechno se opravdu vejde do jediného SUV.

 

Je to tedy nejmenší mobilní laboratoř na světě?

Co vím, tak nikdo jiný takový koncept nemá, i když během loňského roku se jich v podobném duchu začalo připravovat víc, a jeden z nich chystala i Evropská vesmírná agentura. Byl jsem sám překvapený, že něco takového už někdo neudělal před námi.

 

Vaše mobilní laboratoř se prý dá využít i k testování na covid-19?

CZU MobiLAB, jak jsme ji nazvali, je komplexním řešením na detekci infekčních chorob, tedy nejen covidu-19, ale i zimnice, eboly, malárie, různých druhů chřipek i dalších infekčních nemocí a patogenů. Umíme mobilní laboratoř individuálně nadesignovat podle toho, co nemocniční zařízení potřebují v danou chvíli řešit. Součástí je nafukovací stan i dekontaminační sprcha. Laboratoř je provozuschopná během pouhé půl hodiny až hodiny.

 

Jakou metodu jste zvolili pro zjišťování koronaviru?

Jede to přes PCR, což je snad to nejpřesnější, co může být. Výhodou je, že celý systém je multifunkční. Plno věcí se dá přidávat a odebírat pro dané podmínky. Do budoucna chceme přidat další modifikace. Například v některých lokalitách je nedostupná analýza krevního obrazu, jinde by zase přivítali rozšíření o analýzu environmentálních vzorků, aby mohla laboratoř sloužit mnohem více i vědeckým účelům. Rádi bychom se posunuli i ke genetickým analýzám.

 

 

Kde najdou například genetické analýzy své využití?

Je to smutné, ale když si vzpomenete třeba na zemětřesení na Haiti, tak k identifikaci obětí, což se jinak příliš nedělá. A je to obrovský problém.

 

Vy jste odborník na likvidaci odpadů. Jak jste se dostal k tomuto projektu?

Pořád v sobě mám technologicko-inženýrskou část a rád se těmito věcmi zabývám. Toto byl stejný případ. Přemýšlel jsem, jak to dát celé dohromady. A Jirka Černý, kolega virolog od nás z Fakulty tropického zemědělství, zase vymýšlel tu detekční, molekulárně biologickou část. Spolu jsme to dali dohromady.

 

Odkud ale přišel popud, aby něco takového vzniklo?

Během procházky s Jirkovým dítětem jsme diskutovali o problematice mobilních laboratoří, protože on s nimi působil i v arktických podmínkách. A já také občas potřebuji něco analyzovat v terénu. Z toho vykrystalizoval tento nápad.

 

To už bylo v covidové době?

Doba pandemie se do toho tak nějak vložila a dala nám příležitost nápad extrémně rychle uvést do provozu. Na konci roku 2020 těsně před Vánocemi jsme dopravili první čtyři mobilní laboratoře do Etiopie a Zambie, v nejbližších týdnech je tam pojedeme zprovoznit a zaškolit pracovníky.

 

Kolik vaše mobilní laboratoř stojí?

Základní model laboratoře první generace se zaměřením na většinu infekčních nemocí vyjde zhruba na 1,1 milionu korun. A to včetně příslušenství pro čtyři až pět tisíc odběrů, včetně drahé spotřební chemie a ochranných materiálů pro pracovníky, jako jsou masky, rukavice a ochranné obleky na několikaměsíční provoz. Čistě samotná technologie laboratoře by vyšla asi na sedm set tisíc. Cena je relativně nízká, protože jsme univerzita a nikoliv soukromý subjekt, a v tomto případě jsme dělali vše za náklady. Pro zajímavost – nejbližší modely mobilních laboratoří se pohybují v ceně kolem jednoho milionu eur, a ty úplně základní typy stojí zhruba šest set až osm set tisíc eur. Rozdíl je tedy markantní.

 

A kdo to zaplatil?

První čtyři laboratoře pro Afriku financovala Česká rozvojová agentura, což je složka Ministerstva zahraničních věcí České republiky.

 

Vy máte hodně zahraničních projektů. Jak se dají řídit v této době omezeného cestování?

V běžném roce do všech laboratoří čas od času zaletím, teď všechno musím řešit online. Je to občas složitější, protože ne všechno se dá dobře odhadnout z videa nebo videohovoru. Někdy je potřeba být v té laborce na místě. Ale nedá se nic dělat, musí to jít i takto. Výhodou tohoto online prostoru je, že jsem od rána procestoval svět, navštívil Brazílii, Ukrajinu, Vietnam a Indonésii, ale přitom seděl v kanceláři. Nevýhodou je, že těch mítinků je víc a je náročnější je skloubit s výukou studentů.

 

Třeba v Indonésii děláte výzkumná zpracování odpadů po výrobě tofu. Proč?

Při výrobě tofu vzniká hodně odpadní vody a většina jí končí v řekách nebo se vypouští jinam do přírody. Jedna výrobna toho nevyprodukuje moc, ale v jedné vesnici jich může být i několik desítek. A to už je obrovská zátěž pro životní prostředí. Je to zajímavý problém a moc vědců se jím zatím nezabývalo, takže jsme se do toho pustili. Na každý problém se snažíme dívat hodně komplexně od analýzy současného stavu přes sociologické průzkumy, abychom zjistili, jaké je nakládání s odpady z pohledu zpracovatelů. Následně přijde na řadu technologické řešení.

 

Malé bioplynové stanice?

Ano, zrovna u odpadu z výroby tofu připravujeme pro malé a střední zpracovatele nový model jednoduché, anaerobní, bioplynové stanice. Musí být relativně finančně dostupná, aby se dala jednoduše instalovat. Uvnitř se z odpadu vytvoří bioplyn, který se dá zpětně použít ve výrobně, a zbytek se dá po biochemické reakci anaerobní digesce použít jako hnojivo. Díky tomu nic z toho nekončí přímo v přírodním prostředí.

 

Před časem média informovala o vašich bioplynových stanicích ve Vietnamu, kde v nich likvidujete živočišný odpad. Nakolik jsou odlišná od zařízení na zpracování odpadu z tofu?

Technologie je ve své podstatě hodně podobná. Proces této anaerobní přeměny existuje jeden a přirozeně se vyskytuje v přírodě kdekoliv, kde je nějaký organický materiál, který je v prostoru bez přístupu kyslíku. Důležitý je vždy design technologie, ten se liší místo od místa, odpad od odpadu a také od množství, které se zpracovává. Mikroorganismy uvnitř bioplynky musí mít dostatek času zpracovat hmotu a vytvořit bioplyn, což je pro nás forma energie, kterou chceme. Je to velmi podobný princip jako kompostování, které však probíhá naopak za přístupu vzduchu. Při kompostování se tím pádem tvoří především energie ve formě tepla.

 

Tento základní systém jednoduchých bioplynových stanic je prý starý tisíce let. Inspirovali jste se jím právě díky jeho jednoduchosti?

Částečně ano, známe příklady jeho využití tisíce let zpátky nejen v Asýrii, ale i ve staré Číně, něco dokonce ze starověkého Říma a z antického Řecka. Naším dlouhodobým cílem je, a to se týká všech technologií, na které se zaměřujeme, udělat je co nejjednodušší, aby se na nich mohlo co nejméně pokazit. Pracujeme totiž na odloučených lokalitách. Kvůli poruchám tam lidé mohou tyto technologie přestat používat, a to kvůli životnímu prostředí nechceme.

 

Jak to funguje ve Vietnamu?

Ve středním Vietnamu se stalo víceméně běžnou situací, že každá rodinná farma má nejen rýžová pole, ale i stále oblíbenější prasata. Vietnam posledních třicet let poměrně rychle ekonomicky rostl, a s tím vzrostla i spotřeba masa a poptávka po něm. Jenže to jde ruku v ruce s tím, kolik provoz generuje odpadu, a takové prase ho nadělá dost. Často končil v prostoru za domácnostmi, kde vytékal do lagun a končil i ve spodních vodách.

 

Takže nyní lidé odvezou odpad do nějakého rezervoáru, mají po problému, a navíc získají plyn jako bonus?

Je to ještě jednodušší. Propojovali jsme s bioplynkami přímo prasečí chlívky. Stačí je jen jednou nebo dvakrát denně spláchnout vodou a nemusejí ani nic nikam vozit. Oproti běžné likvidaci to nezabere žádný čas navíc. Často jsme na stanice připojovali i toaletu.

 

A plyn z tohoto zařízení vystačí na běžné vaření?

Ano, přímo z té bioplynky je zavedena trubka do kuchyně, kde je hořák, a na něm se dá vařit. Dokonce když už má farma nějakých dvacet třicet prasat, tak má smysl umístit tam malou kogenerační jednotku na výrobu elektrické energie. Třeba v Moldavsku se stejným principem zaměřujeme na zpracování odpadu ve vinicích. To je také projekt podpořený Rozvojovým programem OSN.

 

V našich středoevropských podmínkách se prý tyto bioplynové stanice nedají použít kvůli zimnímu období. Je to pravda?

Teoreticky použitelné jsou, ale přesně jak říkáte. Mikroorganismy potřebují stabilně příjemné prostředí, to znamená alespoň kolem 20 stupňů. Když teplota klesne pod nějakých 15 až 13 stupňů, tak upadají do limbu a mohou úplně umřít. Aktuálně ale připravujeme jeden projekt do samostatné domácnosti, kde by bioplynka mohla obyvatelům sloužit i v našich podmínkách, a zároveň připravujeme projekt bioplynek, který by pomohl s lidským i kuchyňským odpadem v zahrádkářských koloniích. Tak moc na severu, jako jsme my, to ještě nikdo nedělal.