Průlom v biomedicíně: Čeští vědci se podíleli na objevu nového řízení mikrorobotů

Nový a levnější způsob řízení pohybu mikrorobotů napájených a ovládaných světlem objevil česko-nizozemský tým. Roboti o velikosti lidské buňky zvládají mechanicky přesné úkony v úrovni mikrosvěta. Mohou mít využití například při vývoji nových materiálů.

Článek o objevu publikoval prestižní časopis Soft Robotics. Za Vysokou školu chemicko-technologickou v Praze (VŠCHT) to uvedl Michal Janovský v dnešní tiskové zprávě. Na výzkumu spolupracovali vědci z VŠCHT, Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd ČR a Univerzity v Utrechtu.

Mikroroboty z VŠCHT tvoří hydrogelové mikročástice, které reagují na světlo. Jsou výsledkem procesu zvaného flow litografie, obsahují také částice zlata. "Pokud vyrábíte malého robota, není možné, aby si nesl svůj zdroj energie s sebou. Proto jsou naši roboti napájeni na dálku svazkem světla. Zlaté částice toto světlo účinně zachycují a přeměňují jej na teplo, které vyvolává vlastní pohyb robota pomocí opakovaných stahů jeho těla," vysvětlil výzkumník Ivan Řehoř.

Světlo jako zdroj pohybu nicméně není novinkou, přínosem současného výzkumu je nový způsob kontroly pohybu robota. Podle výzkumníků se plazí po povrchu nejjednodušším možným způsobem - jeho tělo se smršťuje a následně rozpíná. A zásadní je přitom nerovnoměrná změna tření mezi robotem a podkladem, po němž se sune.

"Tato změna pochází ze složitých dějů v materiálu robota, jež se během jeho smrštění a roztahování dějí na molekulární úrovni zaplétání a opětovného rozplétání jednotlivých polymerních řetězců, z nichž je vyroben. V tom je náš systém unikátní a to nám také umožňuje naprosto jednoduchý systém řízení a navigace robota pouze pomocí míření svazku světla," popsal Řehoř.

Podle týmu je tento přístup oproti jiným možnostem mikromanipulace výrazně levnější. Nyní využívané nástroje, například přístroje pro asistovanou reprodukci či mikrochirurgii, jsou velmi drahé. Navíc vyžadují pevné spojení mezi místem manipulace a vnějším zařízením.

Řehoř uvedl, že mikroroboti napájení světlem obstojí i v konkurenci přístupů, které využívají k manipulaci magnetické pole. "Naše zařízení k ovládání robotů je mnohem jednodušší než u magnetických robotů a lze jej snadno postavit za 500 euro. Navíc pracujeme na vývoji mikrorobotů, kteří by mohli jednou být napájeni i běžným slunečním světlem a plazili by se kdekoli. Ale to je opravdu budoucnost," řekl vědec.

Výzkumné skupině Ivana Řehoře se podařilo vymyslet způsob, jak efektivně vytvářet částice libovolného tvaru o velikosti lidské buňky, které neobsahují žádný umělý (syntetický) materiál. https://t.co/0NNYcT6kS8

— VŠCHT / UCT Prague (@VSCHT) May 29, 2020

Šikovní mikroroboti mohou v budoucnu výrazně posunout jak biomedicínské aplikace, tak i výrobu nových materiálů. Výzkumníci by díky nim mohli skládat jednotlivé buňky jednoduše, levně a zároveň velmi přesně a bezpečně do větších funkčních celků.

Související

OSN

Největší biologická konference OSN v historii skončila fiaskem. Politikům je příroda ukradená, tvrdí vědci

Největší konference OSN o biologické rozmanitosti v historii, která se konala v kolumbijském městě Cali, skončila v sobotu bez dosažení dohody o klíčovém bodu programu – plánu na zvýšení financování ochrany druhů. Vědci podle BBC v reakci na summit tvrdí, že došlo k alarmujícímu nedostatku pokroku v záchraně přírody. Politici podle nich nejsou dostatečně ambiciózní, aby přírodu zachránili.

Více souvisejících

Vědci Roboti VŠCHT akademie věd

Aktuálně se děje

před 1 minutou

před 27 minutami

před 57 minutami

před 1 hodinou

před 1 hodinou

před 2 hodinami

Benjamin Netanjahu, známý pod přezdívkou Bibi

Netanjahu nečekaně vyhodil ministra obrany Galanta. Izraelci se bouří

Izraelský premiér Benjamin Netanjahu oznámil, že odvolal ministra obrany Joava Galanta kvůli „krizi důvěry“ ohledně vedení vojenských operací. Netanjahu tvrdí, že Galantovy kroky a výroky odporovaly rozhodnutím kabinetu a mohly podle něj prospět nepřátelům Izraele. Na post ministra obrany nyní nastoupí dosavadní ministr zahraničí Jisrael Kac, kterého v jeho roli nahradí Gideon Sa'ar. Galant na to reagoval prohlášením, že bezpečnost Izraele je pro něj životním posláním, uvedl server Times of Israel.

před 3 hodinami

před 3 hodinami

Ilustrační fotografie

Proč swing states rozhodují o budoucím prezidentovi USA?

Swing states hrají v dnešních amerických prezidentských volbách volbách klíčovou roli. Právě v nich se rozhodne, kdo bude příštím šéfem Bílého domu. Jak Kamala Harrisová, tak Donald Trump zde mají velice podobné preference a až do konečného sečtení hlasů nebude jasné, kdo si získal srdce voličů.

před 4 hodinami

před 5 hodinami

před 5 hodinami

před 6 hodinami

před 6 hodinami

před 6 hodinami

před 7 hodinami

před 7 hodinami

před 8 hodinami

před 8 hodinami

před 8 hodinami

Nigel Farage před volbami

Farage: Pokud vyhraje Harrisová, měla by omilostnit Trumpa

Nigel Farage, lídr britské krajně pravicové strany Reform UK, vyzval bývalého amerického prezidenta Donalda Trumpa, aby v případě porážky v nadcházejících prezidentských volbách proti demokratické kandidátce Kamale Harrisové výsledek přijal.

před 9 hodinami

Rusko přišlo s bizarní teorií, proč v Moldavsku vyhrála prozápadní prezidentka

Rusko označilo nedělní prezidentské volby v Moldavsku za nespravedlivé a nedemokratické. Podle mluvčího Kremlu Dmitrije Peskova nebylo umožněno hlasovat statisícům Moldavanů žijících v Rusku, zatímco moldavští občané žijící v západních zemích svůj hlas odevzdat mohli. 

Zdroj: Libor Novák

Další zprávy