Syntetická stonožka

Právě slavné členovce s desítkami končetin připomíná miniaturní, bioinspirovaný milirobot potenciálně schopný dokráčet s léčivem do nejmenších zákoutí organismu. Jeho celková délka nepřesahuje jeden mm, na výšku má 0,5 mm a díky ostrým nohám by měl být s to kráčet po vnitřní straně tělesných tkání. Laboratorní testy ukázaly, že robot si oproti konkurentům bez nohou udržuje minimální tření na suchých i vlhkých površích. Stabilitě dopravy má pomoct i konstrukce z chemického silikonu známého jako amodimetikon, který zajišťuje odolnost vůči tekutinám.

Zvolená látka je navíc spojena i s magnetickými částicemi, robota tak lze uvnitř těla navigovat pomocí vnějších magnetických polí. "Komplikovaný povrch a různorodá struktura tkání uvnitř lidského těla činí přepravu léčiv značně složitou. Náš robot ale v různých testech při přesunu napříč proměnlivými podmínkami prokázal působivý výkon," sdělil k testům pohybu vedoucí výzkumu, profesor Wang Cuan-kchaj.

Stroj dle práce například díky možnosti zvednout přední či zadní část svého těla o 90 stupňů dovedl překonat překážky až desetkrát vyšší, než je výška jeho nohou. Rychlost chůze přitom závisí na tom, jak silné magnetické pole je zvenku vygenerováno. Mašina přitom dovede dle autorů práce unést až stonásobek vlastní hmotnosti, což z ní činí podobného vazouna, jakým jsou mravenci.

Individuální pohyb nohou milirobota | zdroj: Haojian Lu, CityU

Přesto všechno platí, že podobná mobilní pilulka je zatím čistokrevným prototypem - syntetické stonožky tak ještě pěkných pár let nejspíše namísto pilulek polykat nebudeme.

Času dost?

"Doufám, že během dvou až tří let vytvoříme biodegradovatelného nástupce, který by se po doručení léků sám mohl uvnitř těla rozložit," říká jeden z členů týmu Ja-ťing Šen a upozorňuje tak na první výraznější problém jejich metody. Současný model by totiž po doručení léků uvnitř těla buďto musel zůstat, anebo vykráčet zase ven.

To by ovšem potenciální terapeutické sezení dvojnásobně prodloužilo - a prodražilo. Vzhledem k tomu, že je syntetická stonožka závislá na vnějších magnetických polích, bylo ovládání mašinky uvnitř těla rozhodně vázané čistě na elitní nemocniční prostředí. I to potenciální aplikace limituje.

Sluší se rovněž podtrhnout, že prototyp prozatím zvládl pohyb pouze v laboratorních podmínkách. Do skutečného testu uvnitř těl zvířat, a poté snad jednou i lidí, bude třeba ještě vyřešit řadu překážek. Mimo snahu o biodegradovatelnost chtějí výzkumníci rovněž provést další experimenty s různými tvary robota a naučit ho pár novým kouskům.

Mimo hongkongské stonožky však již řízené doručování léčiv bylo několikrát otestováno i uvnitř těla - včetně lidských. Naposledy v únoru dokázaly chemičtí nanoroboti dopravit léčivo k nádorům uvnitř těl prasat. Loni v září pak došlo i na první významný test doručování léků uvnitř žaludku - tentokrát dopravily inteligentní kapsle léčivo na stěnu žaludku ke vředům. Vyléčeny byly touto metodou pro změnu myši. Na druhou stranu, obě metody byly co do navigace zcela autonomní - nanoroboti si cestu k cíli našli sami a nepotřebovaly vodit pomocí magnetismu.

Očekává se, že obě technologie budou v dohledné době otestovány i u lidí. Zrovna u vývoje extrémně experimentálních léčebných metod bude ale rozhodně lepší dvakrát měřit, nežli jednou řezat.

Práce byla publikována v Nature.