Prvý krok sa už stal. Vedci vytvorili mikroroboty z ľudských buniek a výskumníci ich chcú vložiť do ľudského tela
Vedci vytvorili mikroroboty z ľudských pľúcnych buniek, ktoré sa dokážu samostatne pohybovať pomocou riasiniek. AggreBoty by mohli v budúcnosti doručovať liečivá priamo do tkanív a otvárajú cestu k personalizovanej medicíne.
Na Carnegie Mellon University vzniká technológia, ktorá by ešte pred pár rokmi patrila skôr do sci-fi. V tíme docenta Xi (Charlieho) Rena vedci vyvinuli mimoriadne drobné mikroroboty z ľudských pľúcnych buniek. Nazvali ich AggreBoty a ich hlavnou prednosťou je schopnosť pohybovať sa vlastnými silami. Nejde pritom o bežný experiment. Štúdia, ktorá bola zverejnená aj v časopise Science Advances naznačuje, že ide o významný krok k vývoju biologicky odbúrateľných a presne ovládateľných biobotov vhodných pre budúce medicínske využitie.
Predchádzajúce generácie mikrorobotov stavali najmä na svalových vláknach. Tie síce dokážu napodobniť prirodzené kontrakcie. Napriek tomu ich ovládanie bolo problematické. AggreBoty sa od konkurencie líšia tým, že využívajú iný mechanizmus. Tým sú riasinky. Ide o mikroskopické chĺpky na povrchu buniek, ktoré v našich dýchacích cestách zabezpečujú pohyb hlienu. Pričom v prírode slúžia napríklad jednobunkovým organizmom na plávanie. Riasinkové bioboty neboli však úplnou novinkou, len dlho chýbal spôsob, ako presne určovať ich smerovanie.
Jedná sa o prelomový výskum pre náročné liečby
Renov tím prišiel s prelomovým riešením. Modulárnym spájaním menších buniek do väčších celkov. V laboratóriu najprv vytvorili malé guľovité sféroidy z kmeňových buniek pľúcneho tkaniva. Niektoré z nich boli zámerne modifikované tak, aby ich riasinky neboli schopné pohybu.
Kombináciou funkčných a nefunkčných buniek sa dá dosiahnuť veľmi presná kontrola nad tým, kde sa biobot pohybuje a aký vzor opisuje. Vedúci autor štúdie Dhruv Bhattaram to obrazne prirovnal k veslici, z ktorej vyberiete veslá len na jednej strane. Vo výsledku budeš vedieť predvídať zmenu smeru.
Podľa docentky Victorie Webster-Wood je tento prístup revolučný v tom, že umožňuje bioboty doslova „programovať“ už vo fáze ich zostavovania. Čisto biologické zloženie navyše zaručuje, že sa časom prirodzene rozložia a telo ich nebude odmietať. To je presne to, čo je nutné pre budúce medicínske použitie.
Neprehliadni
Praktické možnosti takýchto robotov sú tak obrovské. Lekári by ich mohli používať, na pohyb priamo v dýchacích cestách. Napríklad pri ochoreniach, kde sa hromadí hustý hlien, alebo by mohli cielene dopravovať liečivá k veľmi malým oblastiam tkaniva. Jednou z najväčších výhod je, že mikroroboty sa dajú vytvoriť priamo z buniek samotného pacienta, čím odpadáva riziko imunitných reakcií. Mohli by sa tak stať základom skutočne personalizovanej medicíny.
Realita je však ešte ďaleko
Ren však upozorňuje, že pred klinickou praxou stojí ešte množstvo prekážok. V zložitom prostredí ľudského tela je riadenie pohybu veľmi náročné, obavy vyvoláva aj dlhodobá stabilita či etické otázky spojené s používaním živých buniek. Napriek tomu zdôrazňuje, že autori už teraz ukázali spôsob, ako mobilitu biobotov dostať pod kontrolu. Teda to čo bolo donedávna hlavnou slabinou celého výskumu.
Aby si si vedel AggreBoty predstaviť, veľkosťou sú menšie než zhluk prachový. Napriek tomu sú schopné autonómneho pohybu a dokážu reagovať na prostredie. Zatiaľ však existujú len v laboratóriách, onedlho už však môžu byť bežne používané. Akurát vedcov čaká ešte dlhá cesta prepletená nemalým počtom výskumov a testov.
