Keby ste mali možnosť si v mozgu nastaviť svoje schopnosti, čo by ste si vybrali? Zlepšili si pamäť? Sústredenie? Rovnováhu a držanie tela? Zbavili sa porúch reči? V aplikácii by ste si jednoducho navolili potrebný počet nanobotov, do výbavy im vložili liečivo a pomocou umelej inteligencie ich poslali do svojho mozgu. Už by ste nikdy nemali problém zapamätať si napríklad vymenované slová.
A možno raz budú v obchodoch predávať aj „matematiku v spreji“. Jednoducho by ste si do úst strekli tisíce nanorobotov a tie by už zariadili zvyšok. Možno to znie ako sci-fi, ale doba, kedy preniknú do našich životov, sa blíži.
Čítajte aj Slovenskí vedci vyvinuli nový efektívny spôsob výroby supravodiča
Síce sú takí malí, že ich okom neuvidíme, ich možnosti sú ale nepredstaviteľné. Veľké nádeje sa do nich vkladajú napríklad v medicíne. Pomôcť by mohli pri operáciách, liečbe rakoviny, v tele by mohli čistiť zanesené cievy. Mohli by nahradiť tradičný spôsob podávania liekov, slúžiť ako ich nosiče a dopravovať ich na miesta, kam sa dnes lekári dostávajú zložitými operáciami.
Napríklad rakovinu by vďaka nim nemuseli liečiť náročnou chemoterapiou. Ale na to musia byť dostatočne malí, rýchli, silní a spoľahliví. Vedci po celom svete sa preto snažia prísť na možné spôsoby, ako ich naučiť pohybovať sa v tele, počuť, počúvať – myslieť.
Nanotaxi v ľudskom tele
V Česku sa s "nanotopánkami hrajú“ v Biotechnologickom a biomedicínskom centre Akadémie vied ČR a Univerzity Karlovej (BIOCEV). Vedci tam vyvíjajú miniatúrneho pomocníka, ktorý by mal zvládnuť bezpečne dôjsť s nákladom liečiv napríklad k nádoru. Vyložiť ho musí na presne stanovenom mieste, kde zničí nádorové bunky, ale zároveň nepoškodí tie zdravé. Miniatúrne roboty sú veľmi zložité stroje a odborníci sa snažia prekonať všetky prekážky, ktoré ich môžu počas náročnej cesty ľudským telom stretnúť.
Nanočastice sa môžu v krvnom riečisku, v tkanivách a cievach pohybovať na základe koncentračného gradientu. „Môžete si ho predstaviť ako hadicu. Jeden jej koniec končí v silnom roztoku chloridu sodného a druhý v sude s vodou. Niektoré časti smerujú k roztoku chloridu sodného, iné zase viac priťahuje voda,“ vysvetľuje Milan Jakubek z 1. lekárskej fakulty UK, ktorý pracuje v centre BIOCEV.
Je možné ich ovládať aj pomocou teploty, lasera alebo magnetu – funguje to podobne ako hra, pri ktorej musíte magnetom dostať guľôčku do jamky. Môžu reagovať aj na podmienky, ktoré v nádore panujú. V napadnutých tkanivách je potrebné vyššie pH ako v zdravých, ktoré ich donútia liečivo vyložiť. Vedci plánujú, že ich vyrobia z nanočastíc kovov, ktoré budú rôzne upravovať, napríklad pomocou oxidu kremičitého. Dovnútra alebo na povrch chcú zakomponovať liečivá na báze fotosyntetizérov (v tele sú zodpovedné napríklad za farbu kože) a antioxidantov.
Čítajte aj Kryptoanalytický tím dešifroval tajné listy Márie Stuartovej písané z väzenia
„Po ožiarení laserom dokážu fotosyntetizéry vyrobiť reaktívne formy kyslíka, ktoré sú žieravé, podobne ako napríklad peroxid. Keď to poviem veľmi zjednodušene, dokážu vypáliť poškodené bunky,“ opisuje Milan Jakubek v skutočnosti veľmi zložitý a komplikovaný proces.
Náhodné prekážky
Českí vedci sa musia vyrovnať s fyzikálnymi javmi, napríklad s Brownovým pohybom. Ten náhodne pohybuje mikroskopickými časticami v kvapalnom alebo plynnom médiu a znemožňuje nanobotom „doplávať“ v krvnom riečisku k cieľu. Vyriešiť musí tiež otázku, koľko nanorobotov by zvládlo dopraviť k nádoru dostatočné množstvo liečiv. Sú takí malí, že ich pravdepodobne budú potrebné tisíce. Lenže ako taký mrňavý dav v tele sledovať, a nakoniec aj dostať von? Odborníci experimentujú s biologicky odbúrateľnými materiálmi, ktoré by sa po splnení úlohy rozpadli a telo by ich vylúčilo.
V budúcnosti by českí výskumníci chceli do navigácie nanobotov zapojiť aj umelú inteligenciu. Mohla by byť ich mozgom, pomôcť im dosiahnuť cieľ. Z tela by potom bolo možné získať aj rôzne informácie, detekovať a predikovať problémy. Než sa ale stanú reálnymi pomocníkmi pre lekárov a pacientov a stretnete sa s nimi v praxi, môže ubehnúť desať až dvadsať rokov.
Čítajte aj Prečo sa medvede obtierajú o stromy? Odborníci ponúkli nové vysvetlenie
Vedci ich vyvíjajú posledné dve desaťročia: „Cielené doručovanie protinádorových liečiv a nanotechnológie sú dve výskumné oblasti, ktoré sa paralelne rozvíjajú v rámci liečby rakoviny už dve dekády,“ hovorí Martin Pumera, vedúci Centra pre pokročilé funkčné nanoroboty. Najďalej došli zatiaľ s tými, ktoré vedia opraviť oko – fungujú v podstate ako skalpel. Dnes už ich odborníci na opravy citlivého orgánu, v ktorom nie sú možné žiadne zásadné chirurgické zásahy, experimentálne používajú. Overujú, či sú bezpečné, schopné pracovať presne a šetrne. Kým ale lekári dostanú povolenie brať si ich bežne na operačné sály, pár rokov aletiež potrvá.
Zdroj: Zuzana Šprinclová, Divízia vonkajších vzťahov SSČ AV ČR