Sciencemag.cz
Doporučujeme
Bakterie schopná efektivního pohybu v kapalném prostředí by mohla pohánět robota. Zvenku by se proces řídil pomocí změn elektrického pole. „Bakteriální kyborg“ je zatím navržen především pro doručování léků, možnosti využití jsou ale širší.
Inženýři z Drexel University přišli s popsaným přístupem v publikaci v IEEE Transactions on Robotics. Myšlenka pohánět nanostruktury pomocí bičíkatých bakterií je už starší. Tyto bakterie se dokáží pohybovat i ve viskózních gelech i různě heterogenním prostředí. Evoluce je už naučila se různě vyhýbat překážkám a dospět k cíli i oklikami.
Jak ale přesně bakterii řídit, aby se dostala a celého robota doručila tam, kam chceme my? Nový výzkum vychází z toho, že bičíkatá bakterie Serratia marcescens (jinak nepříjemný původce infekcí dýchacích i močových cest) má za běžných okolností v prostředí záporně nabitý povrch. Pomocí dvou řízených na sebe kolmých elektrických polích ji proto lze zvenku programovat pro pohyb na místo určení.
Autoři výzkumu postupovali tak, že mikrorobota natřeli povlakem těchto bakterií. Hlavní energii dodávalo vnější elektrické pole, bakterie ovládaly svými bičíky pohyb na místní úrovni. I zde ale lze využít vnějšího pole, stačí vyvinout algoritmus, který bude reagovat na jeho změny (odpovídající mechanickým překážkám v cestě robota). Vnější systém pak slouží jak k pohonu, tak i navigaci.
Robot měl na sobě navíc fotocitlivou značku. Výchozí bod byl přesně určen pomocí mikroskopu a ten také stanovil, kdy se kulička bakterií dostala na místo určení. Prakticky všechny aspekty procesu byly pod přímou kontrolou.
Autoři výzkumu uvažují, že systém s velkým množstvím takto koordinovaných bakteriálních mikrorobotů by mohl být ideálně velký nejen pro transport léčiv, ale třeba i pro manipulaci s kmenovými buňkami.
Zdroj: ScienceDaily a další
