Spolkněte svého doktora. Nanoroboti změní způsob, jak funguje medicína. A připraví anesteziology o práci

Nanotechnologie už nejsou jen sen, ale řada z nich se v současnosti úspěšně testuje na zvířatech. Podle českého experta, profesora Martina Pumery, se doba, kdy je začne využívat medicína, rychle blíží.

Myšlenka nanorobotů je velmi stará, poprvé se objevila už v polovině dvacátého století. V šedesátých letech ji proslavil film Fantastic Voyage o léčbě muže pomocí miniaturní ponorky, která se mu dostane do krve. Dnes jsme jejich vzniku blíž než kdy předtím.

Proč polykat doktora?

„Naši nanoroboti a mikroroboti jsou dynamické systémy, které se mění. Jsou to jakoby umělé organismy, 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,“ popisuje nanoroboty Martin Pumera, který vystoupil s přednáškou o nich na akci Prague Port.

Přirovnává je s nadsázkou k maličkým doktorům, ke kterým už pacienti nebudou chodit na návštěvu, ale spolknou je. Léčící miniroboti pak do těla dopraví léky nebo tam vyřeší nějaký jiný problém. Oproti současné léčbě budou mít tři základní výhody:

  1. minimalizují intenzivní léčbu
  2. budou schopní cílené léčby na přesně zvoleném místě
  3. protože provedou zákrok uvnitř lidského těla, mnohdy zmizí operace – a zanikne tak nutnost anestezie

Jak vypadají nanostroje?

Nanostroje jsou malé, přibližně dvěstěkrát menší, než je šířka lidského vlasu. Tato technologie je zatím teprve v začátcích, ale posledních několik let ji dokázalo už téměř změnit v realitu. „Tato myšlenka je sice stará, ale její realizace není tak snadná. Nejde o technologii, která se tu objeví do pěti let,“ varuje ale před předčasným nadšením Pumera.

Proč? „Když se věci zmenšují, nefungují tak, jako když jsou velké. Můžete si sice postavit miniaturní ponorku, ale ta se nebude pohybovat. Proto musíme vymýšlet úplně nová řešení,“ vysvětlil vědec.

Přesto se už podařilo celou řadu nanostrojů vyrobit, jen se doposud nepoužívají na lidech, ale už se testují na zvířatech. Profesor Pumera popsal ty, které jsou podle něj v současnosti nejdál.

Příkladem už existující nanotechnologie jsou podle něj například speciální kapsule, které odebírají vzorky tkáně ze žaludku. Miniaturní stroječky v podobě nůžek se vpustí do lidského těla, pak materiál, z něhož jsou vyrobené, zareaguje na odlišnou chemickou strukturu, takže se do tkáně zakousne. Pak se pomocí magnetu odstraní z těla – včetně drobného vzorku tkáně, který zůstane v kleštičkách. Tato technologie se už testuje na prasatech.

Když je potřeba do oka vpravit nějaký lék, vyžaduje to, aby se do něj zabodla jehla. Pro pacienta je to mnohem méně komfortní, než když se dává injekce třeba do ruky – už čistě z psychických důvodů, o bolesti nemluvě.

Existuje ale už nanovrták poháněný magneticky, který vypadá jako vývrtka. Dostane se tak na místo a vydrží tam až tři týdny. Ani tohle není nějaké sci-fi, technologie se už testuje na králících. Podle Martina Pumery už se firma, která je vymyslela, velmi rychle blíží i k použití na lidech.

Asi nejbizarnějším příkladem fungující nanotechnologie jsou spermboti. Vypadají jako kovová spirálka, také oni se pohánějí magneticky. Mohou díky tomu obejmout spermii a pomoci jí, aby se dostala na místo určení – tedy k vajíčku. Tato technologie pomáhající hypoteticky s léčbou neplodnosti se už testuje na skotu.

Současnost a budoucnost

Všechny tyto systémy jsou zatím velice jednoduché, skládají se z jediného nástroje, který se pohybuje jen pomocí magnetů ovládaných z vnější strany lidského těla. Mnohem větší výzvou jsou ale stroječky, které by se tělem pohybovaly samy. Už i s tím se ale experimentuje, pohonem pro molekulárně malý motor je glukóza.

Povrch těla nanorobotů se dá také pokrýt funkčním povrchem. Látky na něm mohou pomocí reakce látka–protilátka rozpoznat druh tkáně, kde pak vyloží svůj náklad – například léky. Jde o velice úzkou spolupráci mezi techniky a biology, kdy se vědci snaží napodobovat chování miniaturních živých organismů, například bakterií.

Ty také nemají inteligenci, ale přesto se umí pohybovat, reagují na chemické podněty a umí navigovat, ať už podle chemických nebo magnetických signálů, případně pomocí reakcí na světlo.

A právě o to se snaží vědci, včetně profesora Pumery: aby se stroječky, které ponesou léky, samy dostaly k cíli – protože ho „poznají“ podle jeho vlastností. Poznají tak třeba nádor nebo jinak poškozenou tkáň.

Svatým grálem lékařské nanovědy jsou ale podle Pumery roje. Jeden nanorobot je sice hezký, ale moc toho sám nedokáže. Aby do těla dopravil dostatek účinných látek, musel by se vyskytovat ve velkém množství.

Do hry tak vstupuje kolektivní inteligence, která se snaží napodobovat chování rojů, ať už hmyzích nebo ptačích. Až se naučíme takové roje vytvářet a řídit, teprve potom začne hrát nanotechnologie v medicíně opravdu důležitou roli. Ze zmíněných technologií se jedná o tu nejpokročilejší, v jejíž realizaci jsme podle profesora Pumery nejdál.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

V Ugandě ochránci zvířat učí šimpanze, jak žít v blízkosti lidí

Šimpanzi v Ugandě musí žít ve stále větší blízkosti lidí. Tento přechod ale nezvládají bez pomoci lidí, kteří se snaží zvířata adaptovat.
před 4 mminutami

Španělské úřady prověřují, zda africký mor prasat neunikl z tamní laboratoře

Španělská policie od čtvrtka prověřuje laboratoř v Katalánsku. Cílem vyšetřování je objasnit, jestli za vznikem ohnisek afrického moru prasat, který v regionu zabil přinejmenším 26 divočáků, nestojí právě toto pracoviště nebo jiná z pěti laboratoří v této oblasti, které s virem pracují.
19. 12. 2025

Lyžování na ledovci se stane vzpomínkou. V Alpách jich mohou zbýt tři procenta

Horské ledovce hrají mimořádně důležitou roli. Ovlivňují lokální i globální klimatické systémy, zásobují řeky vodou, formují krajinu a mají i kulturní a estetický význam pro místní komunity. V neposlední řadě je důležitý také jejich turistický potenciál. Nová vědecká studie však ukazuje, že jejich zánik se zrychluje a většina z nich zmizí už během tohoto století.
19. 12. 2025

Bez pravdy, gulagů a naděje. Nový ruský slovník je nástrojem politické moci

Nový výkladový slovník státního jazyka, který letos vydalo Rusko, využívá jazyk jako politický nástroj moci. Zcela v něm například chybí pojmy jako pravda, gulag nebo stalinismus. Podle Jany Kockové ze Slovanského ústavu Akademie věd je dokument závazný pro státní orgány, úředníky i učitele a může mít konkrétní společenské i právní důsledky.
18. 12. 2025

Do Evropy se vrátila lepra, případy hlásí Rumunsko a Chorvatsko

V polovině prosince oznámil rumunský ministr zdravotnictví Alexandru Rogobete, že se v zemi dva lidé nakazili leprou. Jde o první potvrzené případy lepry v Rumunsku za více než čtyřicet let. Obě nakažené ženy pracovaly v lázních ve městě Kluž jako masérky. Další dva lidé čekají na výsledky testů. Úřady lázně, kde se nemoc objevila, uzavřely. Jeden případ zaznamenalo i Chorvatsko. Lepra není výrazně nakažlivá a valná většina lidí je proti ní imunní.
18. 12. 2025

Novým šéfem NASA se stal Jared Isaacman

Americký Senát ve středu potvrdil miliardáře a soukromého astronauta Jareda Isaacmana jako nového šéfa Národního úřadu pro letectví a vesmír (NASA), píše agentura Reuters. Isaacman se tak stal patnáctým šéfem úřadu. V republikány ovládaném Senátu pro něj hlasovalo 67 senátorů, proti jich bylo 30.
17. 12. 2025

Podvodníci okradli děti s rakovinou o desítky milionů, které na ně vybrali

Mezinárodní skupina podvodníků roky okrádala rodiny s dětmi, které trpí rakovinou. Pomocí emotivních videí na YouTube poptávala peníze, které si pak ale nechala. Zneužívání dětí a rodin odhalilo rozsáhlé dvouleté vyšetřování stanice BBC. Riziko, že člověk přispěje na podvodné sbírky, lze snížit následováním jednoduchých zásad.
17. 12. 2025
Doporučujeme

Glumův efekt poškozuje vědu a hlavně doktorandy, naznačila studie

Vědci si příliš hromadí znalosti i výzkumná témata pro sebe, tvrdí nový výzkum, který fenomén nazval Glumův efekt, podle postavy z knihy Pán prstenů J. R. R. Tolkiena. Glum si žárlivě střežil Prsten podobně, jako si dnes významná část vědců sobecky hlídá „svoje témata“. Poškozuje to zejména doktorandy, ale také celou vědu, protože tak v laboratořích a výzkumných ústavech vzniká toxická atmosféra, naznačuje studie, která ale má metodologické nedostatky.
17. 12. 2025
Načítání...