Praha se stává velmocí v nanotechnologiích. Vyčistí krev i ropné skvrny

Nahrávám video

Nanotechnologie jsou budoucností medicíny, ochrany přírody a možná i lidstva. V Praze funguje špičkové pracoviště, kde se tomuto tématu věnují - vede ho profesor Martin Pumera. Ten byl hostem pořadu Hyde Park Civilizace.

Singapur je šestimilionový městský stát ležící téměř na rovníku, s jedním z nejlepších vzdělávacích systémů na světě, na který dává až pětinu svého rozpočtu. Patří k oblíbeným destinacím pro turisty i vědce. Hlavně pak Nanjangské vysoké učení technické, které je hodnocené jako jedna z nejlepších světových univerzit. Právě zde vedl katedru nanotechnologií český vědec Martin Pumera.

„Téma nanorobotů a mikrorobotů je dalším stupněm vývoje nanotechnologií. Nanotechnologie vytvářejí malé objekty, které jsou buď konstruovány zmenšováním větších struktur, nebo naopak spojováním atomů a molekul. Ve všech případech zatím byly výsledkem stacionární objekty. Měly skvělé vlastnosti, funkčnost, ale tím to končí.“

„Naši nanoroboti a mikroroboti jsou dynamické systémy, které se mění. Jsou to jakoby umělé organismy (z hlediska funkčnosti, nikoli konstrukce), které se dokážou pohybovat podobně jako živé mikroorganismy. Tedy tak, že berou chemickou energii z prostředí a přeměňují ji v pohyb. Stejně jako bakterie, které se pohybují bez nějakého vnějšího vstupu, magnetického nebo elektrického pole,“ vysvětluje úspěšný vědec.

Praha na čele nanotechnologického výzkumu

Po působení na několika špičkových pracovištích po celém světě se profesor Pumera nakonec rozhodl vrátit domů a přijal nabídku VŠCHT v Praze. Česko si po USA, Španělsku, Japonsku nebo Singapuru vybral z prostého důvodu. Dostal grant a současně volné ruce pro svou skupinu - základ nového nanorobotického centra na škole.

S ní začal v rámci základního výzkumu pracovat na miniaturních chemických sloučeninách schopných pohybu a vazeb s dalšími látkami - říká jim mikro- nebo nanoroboti.

Hlavním cílem této práce je vymyslet biokompatibilní mikromotory, které by bylo možné používat v bioaplikacích. Tedy aby se mohly pohybovat v lidském těle a na místo určení dopravit třeba lék - nebo naopak z organismu odstranit škodlivou buňku a tím pádem výrazně zefektivnit léčbu. Jak? K rakovinové buňce se připojí mikro- nebo nanomotory a pak ji vědci mohou s pomocí magnetu kontrolovat, jak chtějí.

Podobně jako v lidském těle se tito mikro- a nanoroboti mohou pohybovat například i ve znečištěném prostředí - a podobně efektivně ho zbavovat škodlivin. „Idea je celkem jasná. Vypustíte nanoroboty do vrtu, necháte je nějaký čas působit a sbírat vzorky. Pak roboty sesbíráte zpět a zanalyzujete získané vzorky. Realizace je ale zatím daleko. Nicméně řada zadavatelů kouká cíleně daleko do budoucnosti. V roce 2013 jsem měl v Singapuru zajímavý rozhovor s americkou Air Force. Její zástupci jezdí po univerzitách, sledují zajímavé nápady a nabízejí jednoroční granty. Vůbec se nezajímají o současné technologie, ani o ty příští, na kterých se už pracuje. Zajímají je 'next next' technologie s aplikací za 10 až 20 let,“ říká Pumera.

Klíčový je u mikro- a nanorobotů vždy jejich přesný pohyb, ovládání a zdroj energie. Aby se mohli pohybovat, mohou být poháněni buď světlem, magnetickým nebo elektrickým polem, či jinými externími poli. S pohybem přichází na řadu i schopnost se v těle správně orientovat - to může zajistit třeba sledování změn pH nebo spolupráce s dalšími mikroorganismy na stejném úkolu - ideálně bez přispění člověka.

„Další úrovní je, aby spolu roboti komunikovali a drželi se při sobě jako hejno. To by umožňovalo použít je ve velkém množství, a logicky čím jich bude více, tím účinnější efekt dokážou přinést,“ představuje své vize Martin Pumera.

Času na vývoj a vylepšování mají vědci pod jeho vedením dostatek - grant jim vyprší na podzim 2022. 

Zahraniční experti v Praze

Zhruba půlku týmu Martina Pumery tvoří zahraniční vědci. Lákal je z celého světa, pocházejí z Íránu, Peru, Kolumbie, Španělska, Portugalska nebo Číny. Jsou mezi nimi nováčci i lidé, kteří už s Martinem Pumerou spolupracovali dříve. Z této druhé skupiny je například Bahareh Khezriová, původně z Íránu: „Byla jsem s ním už v Singapuru - a když jsem se dozvěděla, že založil nanorobotické centrum v Praze, a protože vím, že má dynamickou skupinu, jakmile mi nabídl toto místo, s radostí jsem to vzala,“ říká.

Katherinne Villaová ze Španělska měla podobnou motivaci: „Protože je v tomto oboru profesor Pumera velice známý, opustila jsem svou skupinu v Barceloně a přestěhovala se do Prahy. Udělala jsem to, protože jsem chtěla získat mezinárodní zkušenost,“ vysvětluje.

Vedle pověsti Martina Pumery ve vědeckém světě sem experty láká i pověst Prahy i Česka obecně. Základní podmínkou ale je maximální pomoc v začátcích. „Například jsem potřebovala pomoct najít školku pro děti. Potřebovala jsem pomoct najít i práci pro manžela. Pro každou jednotlivou věc, která vás napadne - třeba najít dům. No a pak je tu jazyk,“ dodává Bahareh Khezriová.

Čeština patří k dalším handicapům. Pracovním jazykem ve výzkumném centru je sice vždy angličtina, není ale možné vědce lákat na prostředí, ve kterém by mohli trénovat další světový jazyk. Zájemci mimo státy Evropské unie také potřebují víza a musí doložit bezúhonnost.

Dobrá zpráva je, že i to vše stále většímu počtu zahraničních vědců stojí za to. „Zpočátku jsem cítila, že k cizincům přátelská není, ale když se mě zeptáte teď, poté, co jsem se usadila a vše je v pořádku, řekla bych - ne, je to dobré místo pro život,“ doplňuje ke svému působení v Praze Bahareh Khezriová.

Máme pro vás novinku: Nyní si můžete přehrát nebo stáhnout Hyde Park Civilizaci i čistě ve zvukové podobě:

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

ŽivěPrvní teplotní rekord v pátek padl už před obědem. Čeká se horší horko než ve čtvrtek

Současná vlna veder přináší i v pátek do České republiky vysoké a mnohde rekordní teploty. Kolem poledne už přepsalo teplotní rekord pět stanic, další ho vyrovnala. Meteorologové očekávají, že se teploty budou blížit čtyřiceti stupňům.
před 45 mminutami

Maďarsko se chystá na úplné odstavení své jediné jaderné elektrárny

Maďarská jaderná elektrárna Paks zatím kvůli nízkému průtoku Dunaje pokračuje v produkci energie zhruba v polovičním objemu, než je běžné. Podle agentury MTI to v pátek uvedl premiér Péter Magyar, který ve čtvrtek avizoval brzkou úplnou odstávku elektrárny. Problémy s výrobou energie kvůli suchu hlásí i Rumunsko. Za současný pokles vody v Dunaji může podle médií kombinace dlouhodobého sucha a letní vlny veder.
před 55 mminutami

AI od Anthropicu se při testech nabourala do systémů tří firem

Několik týdnů po hackerském útoku modelu umělé inteligence (AI) společnosti OpenAI, vývojáře ChatGPT, její konkurent Anthropic přiznal, že se mu stalo něco podobného. Při testování umělá inteligence Anthropicu neplánovaně vnikla do počítačových systémů tří firem, uvedla na svém blogu společnost. Skutečnost, že se model AI při testu z vlastní iniciativy stal hackerem byla považována za bezprecedentní incident a varovný signál pro technologický průmysl, nyní je však jasné, že to nebyl ojedinělý případ, upozornila agentura DPA.
před 2 hhodinami

Srpen bude teplý, naznačují předpovědi. Jeho začátek přinese tropické noci

Zbytek prázdnin bude dle dostupných předpovědí pokračovat v dosavadních trendech, tedy horku ve dne i v noci. První čtvrtina měsíce přinese pokračování vlny veder s teplotami nad 30 stupňů.
před 3 hhodinami

Dopady silného jevu El Niño by se mohly projevit i v Estonsku

V Tichomoří sílí jev El Niño, který by mohl dosáhnout rekordních hodnot. Vědci varují, že jeho dopady, včetně prudkého růstu globálních teplot, by mohly zasáhnout oblasti daleko za tropickým pásmem.
před 4 hhodinami

Vědci z Česka popsali gen, který pomáhá rostlinám zvládat sucho

Výzkumníci z centra CEITEC Masarykovy univerzity popsali gen, který pomáhá rostlinám odolávat horku, suchu a stresu, který tyto podmínky vyvolávají. Objev by mohl přispět ke šlechtění nových odrůd zemědělských plodin.
před 5 hhodinami

Teplotní rekordy padly ve čtvrtek na mnoha místech Česka. Podívejte se na mapu

Česko zažívá další vlnu mimořádně horkého počasí. V Doksanech na Litoměřicku ve čtvrtek odpoledne naměřili meteorologové 40,1 stupně Celsia. Teplotní rekordy padly na 114 ze 171 stanic. Přes 39 stupňů bylo v Plzni Bolevci, v Plzni na Mikulce a také Rokycanech. V pátek má být ještě o něco tepleji.
včeraAktualizovánopřed 16 hhodinami

Extrémní horka vyžadují výjimečná opatření, říkají experti

Česko se na konci pracovního týdne potýká s mimořádně vysokými teplotami, víkend přinese úlevu s hodnotami „jen“ kolem dvaatřiceti stupňů. Po něm se vedra dle předpovědi opět vrátí. S takto vysokými teplotami lidé v tuzemsku zatím nemají dlouhodobě příliš zkušeností, proto vědci i instituce přicházejí s radami, jak tyto extrémy přežít ve zdraví.
před 22 hhodinami

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.