Zpět na články

Noví nanoroboti jsou tak malí, že se do těla dostanou injekcí

Aplikované nanotechnologie jsou zase o něco blíže realitě. Americký tým pod vedením Marca Mishkina vytvořil litografickou metodu, s níž může produkovat nanostroje o tloušťce lidského vlasu podobně, jako se vyrábějí i mikročipy. Ačkoliv jde i tentokrát o vysoce experimentální metodu, vytvořené mašinky jsou jak schopné vlastního pohybu, tak je možné je i injektovat do lidského těla pomocí jehly.

Nové nanostroje Nové nanostroje, zdroj: Marc Mishkin

"Vzpomínám si, jak jsem se v dětství díval do mikroskopu a uviděl tam nejrůznější bláznivé formy života. Teď už se na ně ale nebudeme jenom z dálky dívat - můžeme být přímo součástí jejich světa," uvedl ke své práci Marc Miskin. Spolu se svým týmem, profesory Itaiem Cohenem a Paulem McEuenem a výzkumným pracovníkem Alejandrem Corteseem, zdokonalil dosavadní metody litografie do takové míry, že jsou výsledkem malí, na dálku ovládatelní nanoroboti.

Výroba je na první pohled relativně snadná a neměl by být větší problém ji realizovat v průmyslovém měřítku. Mikroskopické stroje jsou vytvořeny postupným nanášením malých vrstev materiálu na plátek křemíku. Postup zabere dohromady několik týdnů. Každý stroj má nakonec velikost kolem 70 mikrometrů, tehdy zhruba šířku lidského vlasu. Jeho tělo se sestává ze supertenkého skleněného čtverečku, na nějž je nanesena vrstva křemíkových polovodičů spolu s dvěma či čtyřmi solárními panely.

Metoda vícevrstvého tisku v zásadě vychází ze stejné metody, kterou vznikají i jiné polovodiče, tedy zejména počítačové čipy. Nejde však o jedinou aplikovanou metodu. Krom torza mají roboti totiž také několik pohyblivých nohou. Každá ze čtyř noh je pak tvořena dvojitou vrstvou platiny a titanu (nebo grafenu). Materiál se typicky aplikuje za použití metody depozice po jednotlivých vrstvách atomů (ALD). Každá z noh má tak tloušťku jenom 100 atomů, disponuje však vysokou pevností.

Nanoroboti jsou pohánění laserovým paprskem. Ten zasáhne jejich solární panely, jenž pohánějí pohyb nohou. Samotný pohyb se obejde bez malého stroje – jak na materiál svítí světlo, platina v noze se rozšiřuje, zatímco titan zůstává pevný. To způsobuje ohnutí končetiny. Chod robota je generován díky tomu, že každý solární článek způsobuje střídavé kontrakce nebo uvolnění předních nebo zadních nohou.

Zdroj energie je ale momentálně také hlavní Achillovou patou celého konceptu – a připomínkou, proč ani Mishkinův pokrok nemusí nutně znamenat brzký příchod nanorobotiky do praxe.

Zase ty baterie

Mishknův tým nyní pracuje na inteligentních verzích robotů, které by mohly v lidském těle vykonávat různé lékařské úkony. Mezi ně by mohlo patřit doručování léků nebo mapování organismu. "Zjistili jsme, že je můžete vstříknout injekční stříkačkou a že přežijí - jsou stále neporušené a funkční - což je dobře," uvedl Miskhin.

Hlavně se však snaží přijít s jinými formami vzdáleného napájení. Současný světelný zdroj by totiž omezil pole působnosti jenom na úkony prováděné na povrchu tkání. Uvažuje se o využití ultrazvuku nebo magnetických polí, ty by však musely mít za výsledek stejné chování materiálu jako světlo, což nemusí být zaručené.

Může to znít banálně, ale se stejným problémem vzdáleného napájení se potýkají mnohé další týmy – které v minulosti s využitím metod skládání DNA molekul již vyvinuly i o škálu menší nanoroboty! Prozatím je ale výsledek jejich snažení často vždy stejný – buď nanostroje pohání světlo, pak jsou ale nevhodné pro zevní použití. Anebo mají vlastní stroj energie ve formě chemického pohonu, pak jsou ale pomalejší a mají menší výdrž.

Je to snad paradoxní, i přes obrovské úspěchy však nanorobotika stále zápolí se stejnými problémy jako zbytek produkce počítačů, robotů, a dost možná i váš chytrý telefon – elektronika má bez výrazného pokroku ve vývoji baterií stále zoufale krátké nožičky. Pokud se její slabiny podaří vyřešit či alespoň obejít, možná se nanoroboti dočkají uplatnění dříve. Zatím však na takový průlom už řadu let stále s napětím čekáme.

diskuze: 0 příspěvků, nových

Zpět na články