3D tisk stále více proniká do naší reality a umožňuje vznik stále roztodivnějších technologií. Na Kalifornské univerzitě v San Diegu vytvořili 3D tištěné rybky, které jsou menší, než šířka lidského vlasu. Mikrorybky mají vlastní pohon poháněný peroxidem vodíku a jsou ovládané magnetickým polem. Zatím to jsou jenom takové roztomilé hračky, dávají ale tušit budoucí šikovné mikroboty, kteří by mohli mít velmi zajímavé využití v medicíně i jinde.
Mikrorybky ze San Diega nejsou úplně prvními mikroboty, které jsme viděli. Už se objevili například mikroboti, jejichž pohon je založený na laserových paprscích a vzduchových bublinách nebo mikroboti pohánění magnetickým polem. Mikrorybky se liší jednodušší konstrukcí a zároveň jsou důmyslnější v tom, co mohou zvládnout.
Nanoinženýři Wei Zhu a Jinxing Li společně s týmem kolegů vytvořili mikrorybky z hydrogelu pomocí technologie 3D tisku s vysokým rozlišením (microscale continous optical printing). S touto technologií lze najednou vytisknout stovky mikrorybek o délce 120 mikrometrů a tloušťce 30 mikrometrů. Jejich tvar je přitom možné velmi snadno změnit úpravou dat v software založeném na systému CAD (computer-aided design). Mikrorybky tak mohou mít siluetu mikrožraloků, mikromant anebo to mohou být i mikroptáci.
Ať už mikrorybky vypadají jakkoliv, každá z nich má v zadní části nanočástice platiny a vpředu nanočástice oxidu železa. Když se ocitnou v roztoku, který obsahuje peroxid vodíku, tak nanočástice platiny odstartují chemickou reakci, co rozjede mikrorybky jako proudový motor. Díky nanočásticím oxidu železa lze mikrorybky při té jízdě řídit magnetickým polem.
K čem takové mikrorybky mohou být vlastně dobré? Záleží na jejich konstrukci. Vědci je teď vybavili ještě nanočásticemi polydiacetylénu, které dovedou neutralizovat toxiny. Pak 3D tištěné mikrorybky vypustili do roztoku toxinů a potěšeně sledovali, jak se jejich maličké rybky činí. Musela to být estetická záležitost, protože mikrorybky po navázání molekul toxinů nanočásticemi polydiacetylénu červeně světélkují.
Spokojení badatelé věří, že by následovníci jejich mikrorybek mohli posloužit k detoxifikaci a také jako senzor pro výskyt toxinů. Postupem času by z nich mohli vzniknout mikroboti pro cílenou přepravu léčiv, pro terapie šité na míru jednotlivým pacientům, pro detekci škodlivin v životním prostředí a pro celou řadu dalších aplikací. Jinxing Li sní o tom, že to dotáhnou až na sofistikované chirurgické mikroboty, díky nimž by byly operační zákroky přesnější a bezpečnější.
Video: Microscopic Robot Fish Could Shape The Future Of Medicine - Newsy
Literatura
UC San Diego 25. 8. 2015, Advanced Materials 27: 4411–4417.
Mikrometrová kosmická stíhačka z nejrychlejší 3D tiskárny
Autor: Stanislav Mihulka (10.02.2013)
Cvičte nanoboty v boji proti rakovině
Autor: Martin Tůma (04.10.2013)
Diskuze:
