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

exoplaneta K2-18b

Historický objev se nekoná. Vědci krotí nadšení, údaje se pletly, na exoplanetě K2-18b život není

Planeta K2-18b, vzdálená 120 světelných let od Země, se nedávno dostala do středu vědeckého zájmu poté, co se v její atmosféře objevily molekuly, které by mohly být stopami života. Jenže jak rychle naděje vzrostly, tak rychle začaly i mizet. Nové studie nyní zpochybňují původní tvrzení, a celá situace tak odhaluje, proč je hledání života mimo naši planetu nesmírně složité a plné nejistot.

Více souvisejících

Vědci Roboti VŠCHT akademie věd

Aktuálně se děje

před 29 minutami

Donald Trump

Trump odkládá nová cla a varuje 14 zemí. Půjde také po Japonsku a Jižní Koreji

Americký prezident Donald Trump odložil zavedení plánovaných vyšších cel na dovoz do Spojených států. Zároveň rozeslal dopis čtrnácti zemím, ve kterém podrobně popsal tarify, jimž budou jejich produkty potenciálně čelit. Původně měla nová cla vstoupit v platnost 9. července, ale Bílý dům je pozastavil kvůli probíhajícím obchodním jednáním.

před 55 minutami

před 1 hodinou

před 2 hodinami

před 2 hodinami

před 3 hodinami

Texas zasáhly ničivé povodně. Prohlédněte si galerii

Obětí povodní v Texasu je přes sto. Naděje na nalezení přeživších začíná být mizivá

Bleskové povodně, které zasáhly oblast řeky Guadalupe v Texasu, si vyžádaly přes sto obětí, desítky lidí zůstávají pohřešovány. Mezi mrtvými je i 27 dívek a členů personálu z tábora Camp Mystic. Záchranné práce pokračují, i když šance na nalezení přeživších s každou hodinou klesá. Stát Texas mobilizuje všechny dostupné síly, do pomoci se zapojují i záchranáři z jiných států. Počasí zůstává nevyzpytatelné a hrozí další srážky.

před 4 hodinami

Pomník mistra Jana Husa během vánočních trhů.

Pomník Jana Husa má 110 let. S dílem se pojily spory i tragédie

Šestého červencového dne roku 1915, o pětistém výročí upálení mistra Jana Husa, byl na pražském Staroměstském náměstí odhalen jeho pomník. Jeho vybudování se pojilo s vyostřenými spory mezi příznivci a odpůrci tohoto počinu, odhalení díla nedoprovázely okázalé slavnosti. Střety a emoce se s pomníkem váží po celou dobu jeho existence. A před 35 lety u něj došlo dokonce k tragédii.

před 4 hodinami

před 5 hodinami

Pozemní síly IDF operují na severu pásma Gazy.

Gaza před dalším příměřím: Desetitisíce mrtvých, rozvrácená infrastruktura a špatné diplomatické vyhlídky

V předvečer očekávaného příměří v pásmu Gazy, o němž jednají představitelé Izraele a Spojených států v Bílém domě, nadále přicházejí zprávy o devastujících ztrátách civilistů a infrastruktury. Podle OSN a palestinských úřadů zahynulo až 80 tisíc lidí, především žen a dětí. Humanitární organizace varují před kolapsem základních služeb a nárůstem migrace, zatímco diplomatická jednání čelí odporu a hluboké nedůvěře.

před 5 hodinami

před 6 hodinami

Jeffrey Epstein

Sliby chyby. Epsteinův seznam neexistuje, tvrdí americká justice

Ministerstvo spravedlnosti USA popřelo existenci tzv. Epsteinova seznamu a podkopalo sliby generální prokurátorky Pam Bondiové o zveřejnění kompromitujících dokumentů. Podle resortu žádný usvědčující seznam ani důkazy o vydírání prominentních osob neexistují. Tvrzení přichází navzdory rostoucímu tlaku veřejnosti, politiků i Trumpových příznivců, kteří Bondiovou a FBI viní ze záměrného zdržování kauzy.

před 6 hodinami

před 7 hodinami

před 7 hodinami

před 7 hodinami

před 8 hodinami

před 8 hodinami

Juraj Cintula

Na Slovensku začíná ostře sledovaný soud s atentátníkem na Fica

Muž, který vloni spáchal neúspěšný atentát na slovenského premiéra Roberta Fica (Smer-SD), se dnes poprvé postaví před soud. Důchodce Juraj C. je obžalován ze zvlášť závažného zločinu teroristického útoku. Hrozí mu až doživotí. Případ řeší Specializovaný trestní soud. 

před 9 hodinami

včera

včera

Šimkovičová se nezavděčí. Úřad dal na festival miliony, ministryni vypískali

Z ostudy kabát měla slovenská ministryně kultury Martina Šimkovičová (za SNS) po čtvrtečním zahájení folklorního festivalu Východná. Lidé ji na místě vypískali, přestože ministerstvo konání akce finančně podpořilo. 

Zdroj: Lucie Podzimková

Další zprávy