Nanomotory sú budúcnosťou medicíny

Skutočný prielom v medicíne môžu priniesť rôzne nanozariadenia a dnes už existuje množstvo takýchto miniatúrnych zariadení, ale účinný zdroj energie pre takéto zariadenia ešte nebol vyvinutý. Vedci z Cambridge trochu zaplnili medzery v tejto oblasti a predstavili miniatúrne motory, ktoré fungujú z externého zdroja svetla.

Činnosť nanomotora pripomína činnosť pružiny, samotný motor pozostáva zo zlatých nanočastíc, ktoré sú držané polymérnou gélovitou látkou, ktorá reaguje na teplotné výkyvy. Keď sa látka zahrieva laserom, vlhkosť sa aktívne odparuje, látka sa začína zmršťovať (akoby pružila) - v dôsledku toho nanomotor akumuluje svetelnú energiu a ukladá ju. Po vypnutí zdroja svetla - v tomto prípade laseru - sa látka začne ochladzovať a aktívne absorbovať vlhkosť. V dôsledku toho sa nahromadená energia uvoľňuje a zlaté častice slúžia na zvýšenie účinku vytvorenej sily.

Zariadenia vyvinuté špecialistami z Cambridge možno porovnať s malými ponorkami z filmu „Fantastická plavba“, v ktorých miniponorky cestovali ľudským telom, aby odstránili krvnú zrazeninu z ciev. Okrem toho majú nanomotory pomerne veľkú silu v porovnaní s vlastnou hmotnosťou a podobne ako mravce sú schopné presúvať veľké „bremena“.

Vývojári poznamenávajú, že expanzia látky po vypnutí svetelného zdroja nastáva extrémne rýchlo, čo možno prirovnať k mikroskopickej explózii. Tento efekt je spôsobený určitými silami vznikajúcimi medzi molekulami látky. Takéto sily sa na mikroskopickej úrovni prejavujú pomerne silno, zatiaľ čo za normálnych podmienok sa takmer neprejavujú. Odborníci poznamenali, že práve takéto sily pomáhajú gekónovým jašterom liezť po zvislých povrchoch, ako aj hore nohami – pomáhajú im v tom miliardy malých chĺpkov na povrchu končatín.

Ako už bolo uvedené, nanomotor akumuluje svetelnú energiu, ktorej väčšina sa premieňa na energiu príťažlivosti medzi molekulami gélu a časticami zlata. Keď sa energia príťažlivosti preruší, sila uvoľnenia v dôsledku zlata je niekoľkonásobne väčšia ako sila pri konvenčnom stlačení materiálu. Podľa vedcov je nevýhodou dnešných nanomotorov to, že energia sa uvoľňuje súčasne vo všetkých smeroch a teraz sa úsilie vedeckej skupiny zameriava na nájdenie spôsobu, ako nasmerovať tok energie jedným, požadovaným smerom.

Ak vedci dosiahnu svoj cieľ a budú schopní kontrolovať tok uvoľnenej energie v nanomotoroch, takéto zariadenia by sa mohli použiť na ovládanie nanobotov, ktoré dodávajú lieky do postihnutých orgánov alebo oblastí, ako aj pre diaľkovo ovládané nástroje používané počas mikrochirurgie.

Tím z Cambridge v súčasnosti vyvíja čerpadlá a ventily riadené na báze nanomotorov pre čipy používané v biosenzoroch a diagnostických zariadeniach.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]