Znanstvenici stvorili nanomotor, milijun puta je manji od mrava. I mogao bi ozbiljno promijeniti medicinu
Nanoroboti, koji će revolucionalizirati liječenje, dosad nisu imali prijevoz
Znanstvenici su stvorili mikroskopski stroj, najmanji na svijetu, za koji tvrde kako je prvi ikad koji je sposoban prevoziti nanorobote, uključujući i medicinske robote koji bi tako mogli putovati našim tijelom i liječiti ga.
Prototip ovog uređaja, koji je trenutačno poznat kao nano-transduktor ili Ant, kombinira mikroskopske čestice zlata sa specijalnim gelom od polimera. Uređaj generira pogonsku snagu na mikroskopskoj skali koja je stotinu puta veća po jedinici težine od ijednog poznatog motora ili mišića, piše Ft.com.
“Ljudi godinama govore o pravljenju nanorobota, ali oni još ne postoje. Zašto ne? Jer dosad nije bilo načina da putuju kroz jako guste tekućine, što je u ovom slučaju kao plivanje kroz šećerni sirup jer su molekularne sile vrlo jake”, objasnio je profesor Jeremy Baumberg iz Cambridgeovog istraživačkog laboratorija.
Koristi fizičku reakciju kao pogonsko sredstvo
Dodaje kako bi pogon Anta, kojeg je po prvi put opisao u Proceedings of the National Academy of Sciences, mogao omogućiti dovoljnu snagu za takvo kretanje. “Kao pravi mravi, ovi Antovi bi omogućili korištenje velike sile u odnosu na njihovu težinu. Izazov s kojim se sad suočavamo je kako kontrolirati silu za primjenu nano-mašinerije”, dodao je.
Inače Ant koristi fizičku umjesto kemijske reakcije kako bi bio mobilan. U sebi sadrži nano čestice, svaka je velika oko 0.66 mikrona (ili tisućina širine jedne dlake ljudske kose) u vodi s gelastim polimerom nazvanim pNIPAM.
Kad je temperatura iznad kritična 32 Celzijeva stupnja, čestice zlata se stisnu zajedno s polimerom kao rezultat intermolekularne reakcije. Kad temperatura padne ispod 32 Celzijeva stupnja, čestice polimera naglo apsorbiraju vodu i prošire se, a čestice zlata se brzo razdvoje kao opruga, piše Ft.com.
Otpuštanje energije djeluje poput eksplozije
“To je poput eksplozije. Imamo stotine zlatnih loptica koje se rasprše u milijuntom dijelu sekunde jer voda napuše polimere oko njih i razdvoji ih”, opisao je Tao Ding, jedan od članova znanstvenog tima koji je radio na projektu Ant.
“Prototip Anta koristi lasersku svjetlost kako bi se kontrolirala temperatura sistema, ali mogu se koristiti i drugi mehanizmi. Točka tranzicije se također može podesiti, recimo, da se energija otpušta na temperaturi od 37 Celzijevih stupnjeva što je normalna temperatura ljudskog tijela”, dodao je Ding te zaključio da je Ant, najjednostavnije objašnjeno, nešto poput auta koji transportira robote, ali ne mora služiti samo za to. U budućnosti bi se ovaj konpcet mogao koristiti u potrazi za ranzim drugim robotičkim rješenjima.
Nanoroboti bi mogli neinvazivno liječiti rak
Razvijanjem nanorobotske tehnologije znanstvenici su još prošle godine napravili nanoplivače, robote koji kroz krvni sistem mogu dostaviti lijekove. Nanoplivači bi ih trebali dostavljati na mjesta gdje postoji lokalizirana bol u tijelu, a time će se izbjeći pumpanje krvotoka kemikalijama, izjavili su iz ACS-a (American Chemical Society) još prije godinu dana.
Ideja s nanoplivačima je da revolucionaliziraju liječenje bolesti poput raka te da se izbjegnu invazivne metode jer će se umjesto, recimo, radijacijom koristiti nanorobotima kako bi ciljano uništili samo stanice raka.
Stručnjaci se već neko vrijeme muče s prijevozom
No, ovaj projekt ne može doći ni u testnu fazu upravo zbog problema kojeg bi u budućnosti mogao riješavati Ant. Znanstvenici ACS-a još prije godinu dana objasnili su kako moraju smisliti rješenje za kretanje nanorobota jer bi njihovo kretanje u krvotoku bilo otežano zbog konzistentnosti krvi (zbog čega bi kretanje u njoj bilo jednako plivanju u šećernom sirupu).
Njihova ideja je također da se nanoroboti kreću uz pomoć fizičke, a ne kemijske energije jer je njihov tim istraživača u eksperimentalnoj fazi povezao tri prstena, polimer i dvije nano žice, a aktiviranjem magnetskog polja nanoplivači kretali su se u S obrascu brzinom jedne dužine tijela po sekundi. No, kao i istraživački tim iz Ant-a, nastavljaju svoj daljnji razvoj robota te istraživanja s ciljem pronalaska efektivnog rješenja za njihovu mobilnost.