Vědci z Hongkongu vyvíjejí nové nanoroboty, kteří se umí seskupovat a rojit

Nanoroboti jsou schopni napodobovat rojovité chování.

Vědci z Hongkongu vyvinuli průlomovou novou metodu kontroly nano-robotů, která napodobuje přirozené chování rojů (hemžení se). Ač se to zdá jako nevýznamná záležitost, tento krok by mohl vést k významnému lékařskému pokroku v léčbě krevních sraženin.

Co jsou to nano-roboti?

Nano-roboti jsou miniaturní roboti, jejichž velikost se pohybuje v nanometrech, přičemž jeden nanometr odpovídá jedné miliardtině metru (fakt malí roboti). Tito roboti mohou být použiti k dokončení různých nanometrických mechanických úkolů v našem těle – tedy na úrovni, která je pro lékaře zatím nedostupná. Vědci proto chtějí vyvinout roboty, kteří lék donesou přesně na postižené místo. To je například v případě rakoviny doslova klíčové – nechcete, aby lék ovlivňoval celé tělo, ale jen přesně danou část.

Profesor Li Zhang, který vede tým vědců z čínské univerzity v Hongkongu, navrhl a realizoval strategii využívání oscilačních magnetických polí, aby vytvořili vysoce rekonfigurovatelné rojové nano-roboty, miliony magnetických nanočástic, z nichž každá je menší než jeden mikron (to je asi pětina červené krvinky).

Jelikož programátoři jsou schopni ladit magnetické pole, „mikro-roj“ nano-robotů je schopen provádět širokou škálu strukturálních změn, včetně rozšiřování, smršťování, dělení a slučování, vše s velmi vysokou přesností.

„Vysoká míra rekonfigurace je klíčovým objevem,“ řekl Čang, jehož výsledky byly zveřejněny ve vědeckém časopise Nature. „Roj nanobotů může být ovládán jak s přesností, tak i s vysokou rychlostí, které jsme nikdy předtím nedosáhli“.

Nejdůležitější na tom všem je, že komplexní transformace těchto nano-robotů mohou být prováděna v rámci systémů živých lidských a zvířecích těl.

Sponzorováno

Vědci doufají, že by chirurgové mohli manipulovat s nano-roboty tak, aby mohli prozkoumat prostory v orgánech a krevních cévách, což umožní nano-robotům vyřešit krevní sraženiny a pomáhat při cílené distribuci léků do buněk.

Pro všechny své potenciální lékařské aplikace jsou nano-roboti do značné míry ve fázi výzkumu a vývoje, jelikož klinické zkoušky nano-robotů u lidí ještě nebyly schváleny kvůli problémům s přísnými předpisy o testování na člověku.

Zhangův tým i nadále spolupracuje s lékařskými týmy, aby prozkoumali potenciál nano-robotů v klinických oborech. Nano-roboti mají potenciál při použití k řešení gastrointestinálních onemocnění tím, že budou vpuštěni přes gastrointestinální trakt. „Očekávám, že v příštích pěti letech budeme schopni použít technologii nanorobotů v klinické praxi. Právě teď provádíme studie na zvířatech,“ řekl Zhang.

Vědci chtěli roj cíleně napodobit. Inspiraci hledali v přírodě i ve filmu

Jedním z cílů Zhangova projektu bylo napodobit chování rojů tak, jak je to obvyklé v přírodě. Ptáci, ryby, hmyz a dokonce i bakterie vykazují rojové chování. A toho chtějí lékaři využít.

Podle Zhanga byl projekt také ovlivněn zobrazením nano-robotů ve filmu a popové kultuře. „Jeden takový film byl Big Six Hero,“ (česky Velká šestka) řekl Zhang. „V jednom z hrdinů se objevují koncepty týkající se robotizovaných nanorobotů. Dalším filmem byl Transformers.“

Stále existují omezení aplikace nano-robotů. Například, nemohou být použity v srdci kvůli vysoké rychlosti průtoku krve, který by mohl roboty okamžitě spláchnout.

„Je důležité, abychom rozpoznali současné omezení nano-robotů,“ řekl Zhang. „Ale doufám, že více lidí bude v budoucnu věnovat velkou pozornost výzkumu nano-robotů … je to velmi vzrušující odvětví.“

TIP: Zde se podívejte na rojovitý pohyb nanorobotů

VIDEO: Nanoroboti v našem těle jsou budoucnost medicíny (anglicky)

Sponzorováno

Autor článku

Daniel Borník (více o nás)

Dan miluje sport. Přispívá články zejména z oblasti regenerace, fyzio, cvičení a píše i o nemocech. Náš tým vám všem chce přinášet zajímavé informace ze světa zdraví, cvičení, výživy, rehabilitace a obecně zdravého životního stylu. Ve většině našich článků vycházíme z odborných studií a lékařských prací. Vždy se snažíme na studie odkazovat, ověříte si tak pravost. Více informací o nás najdete zde - mrkněte na náš tým.