Výzkumná skupina Ivana Řehoře z VŠ CHT Praha vyvinula ve spolupráci s Ústavem organické chemie a biochemie AV ČR a Univerzitou v Utrechtu mikrorobot velikosti lidské buňky, který je na dálku napájen i navigován světlem bez nutnosti jakéhokoli invazivního zákroku „zvenčí“. „Schopnost robotické manipulace v minulosti změnila řadu odvětví lidské aktivity, například automobilový průmysl a průmyslovou výrobu. My podnikáme první kroky k tomu, abychom byli schopni podobných úkonů v mikroměřítku, tedy v úrovni jednotek či desítek mikronů,“ říká dr. Ivan Řehoř. To může do budoucna změnit radikálním způsobem výrobu materiálů, biomedicínské aplikace a další oblasti, kde bude možné jednoduše, levně, přesně a bezpečně manipulovat jednotlivými buňkami a například je skládat do větších funkčních celků. Řehořovy mikroroboty jsou tvořeny na světlo reagujícími hydrogelovými mikročásticemi. Vyrábějí se v procesu nazvaném stop-flow litografie a jejich součástí jsou také částice zlata. „Pokud vyrábíte malý robot, není možné, aby si nesl svůj zdroj energie s sebou. Proto jsou naše roboty napájeny na dálku svazkem světla. Zlaté částice toto světlo účinně zachycují a přeměňují je na teplo, které vyvolává vlastní pohyb robotu pomocí opakovaných stahů jeho těla,“ popisuje Řehoř, který strávil část vědecké kariéry v nizozemském Utrechtu. Světlo jako zdroj pohybu není novým nápadem. Co ale dělá výzkum na VŠCHT výjimečným, je samotná kontrola pohybu robotu, který se plazí po povrchu nejjednodušším možným způsobem – tělo robotu se pouze smršťuje a opět rozpíná. Klíčovou roli hraje nerovnoměrná změna tření mezi robotem a podkladem, po němž se sune. „Tato změna pochází ze složitých dějů v materiálu robotu, 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 robotu pouze pomocí míření svazku světla,“ upozorňuje Řehoř. Velkou výhodou nových mikrorobotů je v porovnání s klasickými přístupy k mikromanipulaci nízká výrobní cena. Současné nástroje využívající „zpřevodování“ makroskopických pohybů do mikroměřítka, jako například přístroje pro asistovanou reprodukci či mikrochirurgii, jsou velmi drahé. Navíc vždy vyžadují pevné spojení mezi místem manipulace a vnějším zařízením. „Výrobní cena jednoho robotu je naprosto zanedbatelná,“ říká doktor Řehoř s tím, že jeho záměr obstojí i v konkurenci obdobných přístupů k manipulaci na mikroúrovni, typicky využívajících namísto světla magnetické pole. „Naše zařízení k ovládání robotů je mnohem jednodušší než u magnetických robotů a lze jej snadno postavit za 500 eur. Navíc pracujeme na vývoji mikrorobotů, které by mohly jednou být napájeny i běžným slunečním světlem a plazily by se kdekoli. Ale to je opravdu budoucnost.“ /red/
