Nanotechnologiczny robot przenosi bakterie

Niemiecki zespół na łamach pisma „Nature Communications” przedstawił nanorobota, który potrafi wybiórczo chwytać pojedyncze komórki (w tym bakteryjne) i je przenosić. Do napędzania robota o rozmiarach poniżej mikrometra badacze wykorzystują odrzut pojedynczych fotonów. Roboty zawierają plazmoniczne nanoanteny, które pochłaniają światło o określonej barwie i skrętności, a następnie emitują je kierunkowo.

Każdy przekierowany foton wytwarza siłę odrzutu, co do zasady działania porównywalną z odrzutem przy wystrzale pocisku. Ze względu na bardzo małą masę robotów prowadzi to do znacznych przyspieszeń i prędkości.

Poprzez kontrolę polaryzacji światła badacze sterują orientacją robota.

„Zasadniczo zbudowaliśmy napędzanego światłem nanorobota, który potrafi wyszukiwać i zbierać bakterie. Dzięki uproszczeniu konstrukcji osiągnęliśmy rozmiar, przy którym roboty te mogą działać bezpośrednio w świecie drobnoustrojów, niemal jak mikroskopijne urządzenia czyszczące” – mówi Jin Qin, jedna z autorek wynalazku.

Nanoroboty są wyjątkowo zwrotne – potrafią wykonywać niezwykle szybkie skręty o 90 stopni, co pozwala im systematycznie i skutecznie skanować duże obszary wokół siebie. Ponadto są zdolne do selektywnego wychwytywania, transportowania i uwalniania znacznych liczb bakterii. Dzięki temu – tłumaczą eksperci – mogą skutecznie „czyścić” mikroskopijne środowiska w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych, zbierając bakterie i odkładając je w wyznaczonych miejscach.

„To uderzający przykład tego, iż światło można wykorzystywać nie tylko do obserwowania mikroskopowego świata, ale także do aktywnego kształtowania go. Pomysł maleńkich robotów czyszczących może brzmieć futurystycznie, ale już pokazujemy fizyczne zasady, które to umożliwiają” – podsumowuje jeden z badaczy, Bert Hecht.