Sdílet
10. srpna 2021
Nanoroboti, jak je známe z filmů, se pohybují v hejnu, čile se množí a čeho se dotknou, to zdemolují. Pak musí přijít superhrdina, aby před nenažraným oblakem mikroskopických strojů zachránil lidstvo. Ve skutečnosti je to spíš naopak. Nanoroboti chrání nás. Pomáhají s operacemi, léčbou rakoviny, a dokonce umí z vody vysát odpadní látky včetně mikroplastů a zbytků léčiv či drog.
Martin Pumera by si možná vskrytu duše přál, aby technologie byla na úrovni, kde by nanoroboti mohli sami plnit mise. Šílený vědec to však rozhodně není. V současnosti profesor vede výzkumný tým na CEITEC pod VUT v Brně. Na žebříčku nejcitovanějších vědců světa se umístil na 203. místě a jeho roboti umí třeba požírat nádory.
Fanouškem nanorobotů se stal, už když před třiceti lety hltal sci-fi literaturu. „Z filmu jsem měl třeba inspiraci na létající nanoroboty, co děláme s kolegou, který žije v Číně. Ostatní vědci se na mě koukali jako na blázna,“ říká. V časopise Nature Nanotechnology vyšla při vzniku oboru nanotechnologie negativní definice, že nové pole výzkumu rozhodně nejsou nanoroboti ze světa sci-fi. První prototyp robota však vznikl o pět let později. Vynálezy z filmů minulého století se totiž stávají realitou, příkladem budiž Fantastická cesta, v níž krásná Raquel Welch na palubě mikroponorky zachraňuje život nemocnému miliardáři.
Mikroroboti místo skalpelu
Posádku současné přístroje sice nemají, ale jsou jako doktoři o velikosti molekuly. Roboti ze švýcarské dílny se navádí rotujícím magnetickým polem a operují oko s chirurgickou přesností. Zavrtají se kamkoliv, kde je problém, a opraví ho. Ve srovnání s jejich šetrným zacházením za sebou skalpel zanechává paseku. V Americe mají mikroroboty, kteří po spolknutí hledají rakovinu v žaludku. Když podle teploty nádor detekují, „zakousnou se do něj“ a lékaři je magnetem vytáhnou ven i se vzorkem. Hejno Martina Pumery umí pro změnu vniknout do nejmenších zubních kanálků a vyčistit v ústní dutině každou škvíru.
Blízcí příbuzní lékařských robotů budou pracovat venku, pojídat mikroplasty či opylovat květy. Základ budoucích létajících robůtků představují částečky, které se běžně ve vzduchu vznáší. „Používáme pylová zrnka a naši technologii, abychom vytvořili kyborgy. Výhoda je, že pylu můžete mít kila a je ekologicky procesovatelný. Dají se do něj vložit různé materiály, pokud chcete mít mikrorobota, který je někam doveze,“ vysvětluje Pumera. V případě pylu, který už dnes umí plavat, největší část práce odvede příroda. Hotové zrnko stačí lehce modifikovat na povrchu a dodat mu pohon. „Pak nepotřebujete včely,“ tvrdí profesor.
Pohyb
„Základem robota je pohyb, jinak je to jen statická částice. Já tomu říkám motor a jeho konstrukci upravuji podle prostředí,“ vysvětluje vědec. Stejně jako se liší raketa, stroj na lakování aut a pračka, i tito roboti jsou velmi rozdílní, protože každý má jiný úkol. Pračku nemůžete poslat na Měsíc a nanorobot na čištění odpadních vod si neporadí v žaludku.
Malé stroje mají širokou škálu možností, jak získat energii. V těle se živí podobně jako bakterie, spotřebovávají glukózu a mění ji na pohyb. Robůtek pak vypadá jako malé torpédo, které na jedné straně nasává cukr a na druhé vypouští bublinky. „Kolega ze Španělska má roboty pro léčení rakoviny v močovém měchýři, tak používá močovinu. Přírodní enzymy ji dokážou přeměňovat na jiné látky a tento chemický děj robota pohání. Stroj čerpá palivo z okolního prostředí,“ vypráví Pumera.
Mikroskopičtí čističi jezer zase pomocí reakce na světlo vytváří energii z vody. Chemickým palivem se může stát i nádor či cokoliv, čeho mají roboti své okolí zbavit. Když všechno spotřebují, přestanou se hýbat a výzkumníci je vysbírají. Ovládají je pomocí magnetického pole či světla. „Když nanoroboty ráno nasypete do vody, večer je najdete na druhé straně,“ zjednodušuje vědec.
Celý článek na euro.cz