Roboti bývají sestrojeni téměř výhradně z tvrdých materiálů, jakými jsou kovy nebo plasty, což může být překážkou v úsilí vytvářet roboty podobné lidem, anebo roboty vhodné pro biomedicínu.

Výzkumníci z Univerzity Johna Hopkinse v americkém městě Baltimoru ukazují, jak ohromným přínosem pro robotickou medicínu mohou být měkcí roboti z materiálu připomínajícího želatinu. Říkají jim gelboti a mohou být použity k vytvoření inteligentních struktur.

Červ, nebo had?

Bobtnání a smršťování gelů se dá strategicky řídit tak, aby se roboti vlnili a pohybovali jako červ nebo had, což dokládá následující ukázka.

Gelbot v pohybu. | zdroj: kredit-Aishwarya Pantula/Johns Hopkins University

Studie publikovaná v žurnálu Science Robotics naznačuje, že roboti z gelu se budou jednou schopni plazit lidským tělem a doručovat léky na místa, kde mají působit.

Gelbot, vyrobený z gelu na bázi vody, by mohl vést k ovládatelným zařízením, které se dostanou skrz nejmenší skuliny lidského těla, a tak cíleně doručovat léky na místa, kde mají působit.

„Vypadá velmi jednoduše, pohybuje se bez baterií, kabelů, jakéhokoli externího zdroje energie. Naše studie ukazuje, jak lze manipulací s tvarem, rozměry a vzorováním gelů vyladit morfologii tak, aby vytvořila určitý druh inteligence pro pohyb,“ cituje web Univerzity Johnse Hopkinse profesora chemického a biomolekulárního inženýrství Davida Graciase, který výzkum gelbotů řídí.

V jednoduchosti je krása

Vědci dosud zkoumali a zkoumají podobnou technologii, kterou by mělo být možné pohybovat s magnetickými nanočásticemi obsahujícími léky. Precizní manipulace magnetického pole kolem pacienta může skutečně z jedné části těla přesunout částice do druhé části těla.

Problém je, že tento postup je složitý. Vyžaduje vnější generátor magnetického pole a lidskou obsluhu, která dohlédne na to, aby se magnetické nanočástice v cíli (obvykle v místě nádoru) zahřály a uvolnily léky.

To vše je příčinou, že i déle, než desetiletí po prvotní myšlence jsou magnetické nanočástice v léčbě rakoviny stále jen výzkumným tématem. Gelboti by jednou mohli být dostupnější a jednodušší alternativou magnetických nanočástic.

Výzkumníci z Univerzity Johna Hopkinse s nimi zatím provedli pouze pokusy mimo lidské či zvířecí tělo, mají ale jasnou představu, jak s nimi pohybovat uvnitř organismů.

Profesor Gracias je přesvědčen, že jeho tým vycvičí gelboty, aby se plazili v reakci na změny lidských biomarkerů, například krevní tlak, a biochemikálií. Plánuje také testovat další tvary a formy inspirované červy a mořskými organismy. Na jejich těla se chystá umístit kamery a senzory.

Výzkumníci budou ještě zkoušet další tvary a formy gelbotů inspirované červy a mořskými organismy. Gracias se také se svým týmem chystá gelboty vybavit kamerami a senzory. Kromě doručování léčiv by tak jednou mohli najít uplatnění také v diagnostice, ale třeba i ve sledování místa výskytu určitých živočichů.