Nanoroboty – lekarze przyszłości?
Zasilanie nanorobotów jest kolejnym problemem, z jakim muszą się zmierzyć naukowcy. Niektórzy konstruktorzy polegają na właściwościach naszego ciała, które samo w sobie może posłużyć do generowania potrzebnej energii. W 2010 r. naukowcy z Rensselaer Polytechnic Institute zademonstrowali baterię, która może być zasilana substancjami znajdującymi się we krwi, takimi jak cukry (glukoza) czy kwasy organiczne (kwas mlekowy i pirogronowy). Bateria zbudowana jest w głównej mierze z celulozy, czyli po prostu z papieru. Resztę konstrukcji stanowią nanorurki węglowe, które spełniają funkcję elektrod. Najciekawsze jest to, że kształt i rozmiar urządzenia mogą być dostosowane do indywidualnych potrzeb.
Nanoroboty mogą być zasilane również z zewnątrz, np. dzięki sygnałom ultradźwiękowym. Urządzenie z pokładową membraną piezoelektryczną mogłoby odbierać te sygnały i przekształcać je w energię elektryczną. Przykładem takiej membrany może być nanokompozyt przedstawiony w 2014 r. przez badaczy z Georgia Institute of Technology. Membrana składa się z piezoelektrycznych nanocząsteczek i nanorurek węglowych zanurzonych w matrycy polimerowej. Jest to najtańsze i najbardziej efektywne urządzenie tego typu, jakie istnieje na rynku.
Zestaw małego chirurga
Po zlokalizowaniu problemu medycznego i dotarciu w miejsce wymagające leczenia nanorobot będzie mógł robić to, do czego został stworzony. Potrzebuje jednak do tego arsenału narzędzi, które, jak się łatwo domyślić, będą jeszcze mniejsze niż on sam. Nanoroboty uzbrojone w miniaturowe narzędzia mogłyby wykonywać skomplikowane operacje na pojedynczych komórkach. Pół roku temu naukowcy z University of California przedstawili tytanowy nanonóż, którym przecięli komórkę i wprowadzili do niej mitochondrium, czyli kilkumikrometrowe organellum komórkowe odpowiedzialne za wytwarzanie energii potrzebnej komórce. Naukowcy zapewniają, że urządzenie może służyć do precyzyjnej manipulacji innymi elementami komórek.
Różnego rodzaju sondy, noże i dłuta mogą być również bardzo skuteczne w usuwaniu zakrzepów, ale nie sprawdzą się przy niszczeniu tkanek nowotworowych. Uwolnione w wyniku cięcia zmienione komórki mogłyby rozprzestrzenić się po krwiobiegu i przyczynić do powstania przerzutów do zdrowych tkanek. Lepiej sprawdzą się tutaj pokładowe generatory sygnałów ultradźwiękowych lub emitery mikrofal, które niszcząc wiązania chemiczne w komórkach nowotworowych, doprowadziłyby do ich ostatecznej likwidacji. Alternatywne rozwiązanie polega na użyciu pokładowych laserów, które nagrzewając zmienione komórki, doprowadziłyby do ich wyparowania. Należy jednak przy tym wszystkim pamiętać, że konstrukcja malutkiego lasera, który będzie wystarczająco silny, aby zniszczyć komórki nowotworowe, jest wyzwaniem samym w sobie. Jeszcze trudniejsze wydaje się zaprojektowanie urządzenia, które nie będzie niszczyło otaczających go zdrowych tkanek.
Autor: Justyna Jońca
Tagi: nanorobot, lekarz, operacja
wstecz Podziel się ze znajomymi