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.

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.

„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.

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