Miniaturní lékaři: Vědci vyvinuli medicínské mikroroboty na rostlinné bázi
Budoucnost řady oborů, medicínu nevyjímaje, se upíná k miniaturizaci. Velký krok kupředu ve vývoji robotů, kteří by jednou mohli provádět drobné operace, přinášejí nově objevené rostlinné materiály
K zásadním problémům moderní medicíny patří doručení léku přesně na místo v těle, kde je opravdu potřeba. Tradičně používaná metoda, kdy se látka dostává do krve skrz žaludek nebo se vpichuje přímo do žíly, je velmi nepřesná a například u chemoterapie bývají zdravé buňky často usmrceny spolu s nádorovými. Miniaturní nosiče by však dokázaly vpravit potřebnou molekulu přímo do zacílené oblasti.
Jak postavit mikrorobota?
Jelikož se mimořádně perspektivní výzkum zatím nachází v plenkách, přibývají nová zjištění a objevy takřka denně. Jeden z významnějších úspěchů si připsali vědci z University of Waterloo v kanadském Ontariu, kteří se zaměřili na materiál vhodný pro výrobu lékařských mikrorobotů – tedy přístrojů větších než nanoboti. Výsledkem se stal pokročilý hydrogel obsahující částice z rostlinné celulózy, jenž se dá využít k vytváření těl malých robotů.
Jeho hlavní výhoda spočívá v tom, že dokáže téměř libovolně měnit svůj tvar na základě změn okolního prostředí: Vlákna rostlinné celulózy se totiž mohou ohýbat různými směry. Výzkumníci navíc mohou materiál rozřezat a znovu slepit bez použití lepidel. Jinými slovy se vlákna umějí sama zregenerovat.
V bludišti tkání
„V naší výzkumné skupině propojujeme staré a nové,“ popisuje Hamed Shahsavan, který na zmíněné univerzitě vede laboratoř chytrých materiálů pro pokročilé technologie. „Vyvíjíme nové mikroroboty s využitím tradičních měkkých látek, například hydrogelů, tekutých krystalů a koloidů.“ Díky tomu se miniaturní zařízení mohou snadno pohybovat například v lidském těle a dopravovat do cíle lehký materiál nebo třeba provádět odběry.
„Živé stroje“ měřící maximálně centimetr nejsou nijak toxické a organismus je dobře přijímá. Zatím však nemají vlastní pohon. Aby se tedy prokutaly bludištěm tkání, manévrují s nimi vědci pomocí magnetického pole. Jak připomíná Shahsavan: „Řešení mnoha velkých výzev v oblasti mikrorobotiky vyžaduje dovednosti a znalosti z řady oborů, ať už jde o přenos tepla a hmoty, mechaniku tekutin, reakční inženýrství, či vědy o měkkých látkách a polymerech nebo biochemických systémech. Máme tedy jedinečnou výchozí pozici pro zavedení inovativních cest v tomto nově vznikajícím oboru.“
