Mezinárodní tým vědců pracuje v Brně na vývoji nanorobotů. Ti mají pomáhat ve zdravotnictví

23. duben 2021
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Brněnští vědci vyvíjí miniaturní roboty ve velikosti bakterie

Miniaturní roboty – ne větší než vir nebo bakterie – vyvíjejí vědci z výzkumného centra CEITEC v Brně. Okem neviditelná zařízení mají pomáhat hlavně ve zdravotnictví. Díky svojí velikosti se nanoroboti dostanou i na běžně nepřístupná místa v těle. Při zákroku navíc dokážou být přesnější a šetrnější než skalpel. Usnadnit by tak mohli například operace očí nebo léčbu nádorových onemocnění.

„Většinou je to sled chemických reakcí. Jednoduše se to může udělat v baňce v roztoku, který zahřejeme, správně ho mícháme. A když ty parametry nastavíme správně, tak výsledkem je robot.“ Jan Tesař pracuje v laboratoři na vývoji jednoho z mnoha typů nanorobotů. Při mnohonásobném zvětšení by miniaturní zařízení připomínalo trubičku. Jiní nanoroboti se zase tvarem podobají spíš drobným koulím.

Brněnští vědci vyvíjí miniaturní roboty ve velikosti bakterie

Jaký vzhled a jaké vlastnosti roboti dostanou, závisí na tom, co by měli dělat. „Máte jednoduchý tvar, na který si jako z lega navážete jednotlivé vrstvy. Máme opravdu pět komponent, které takhle namačkám na sebe, a něco to dělá,“ vysvětluje vedoucí výzkumné skupiny Martin Pumera.

Výroba nanorobota může trvat několik hodin, ale i několik dní. Záleží na jeho složitosti. Umělá trubička nebo koule se pak umí sama pohybovat a dokáže taky reagovat na okolní prostředí.

„Takhle malý robot by musel mít nějakou baterii, nějaký zdroj energie. Jenomže je tak malý, že by se to hned vybilo. Takže on tu energii získává z prostředí. Berou cukr, peroxid vodíku u zubařů a transformují ho jako organismy do pohybu,“ doplňuje Pumera.

Mikro skalpely

Díky svojí velikosti se nanoroboti dokážou dostat na jakékoli místo v těle. Cíleně by mohli například dopravovat léky k rakovinným buňkám a pomáhat tak s léčbou nádorových onemocnění. Podle vědců se nanoroboti dají využít také k hloubkovému čištění zubních kanálků nebo pro přesné operace očí.

„Přesným definovaným magnetickým polem, které vlastně pootočí toho robota, můžete definovat vyloženě mikrometrový postup. Vlastně to funguje jako mikro skalpel.“

Rozložitelnost v těle

Při vývoji nanorobotů vědci hodně řeší jejich výsledné složení. Miniaturní zařízení by neměla být toxická pro lidský organismus a měla by se v těle postupně rozložit. „Máme roboty, kteří se rozpustí. My je děláme třeba polymerní nebo je můžeme dělat z materiálu, který se rozpadne na malé chemikálie, které jsou vlastně i součástí krevního řečiště.“

Schopnosti nanorobotů testují vědci na klinických vzorcích. Zároveň pracují také se zvířaty, nejčastěji drobnými hlodavci. Ve Spojených státech amerických pak využívají pro výzkum podobných nanorobotů i prasata. „Posun k testování na pacientech není určitě daleko,“ uzavírá Martin Pumera.

Podle vědců by se nanoroboti mohli začít ve zdravotnictví používat do deseti let. Kromě lékařského prostředí by mohli najít uplatnění také v dalších odvětvích – například při čištění odpadních vod nebo jako ochrana rostlin před škůdci.

autor: Ivana Chatrná
Spustit audio

Související