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:
