| Cīrihes (Šveice) Federālā tehnoloģiju institūta zinātniekiem izdevies
uzbūvēt medicīnas vajadzībām paredzētus baktēriju izmēru mikrorobotus.
Miniatūrie aparāti izskatās pēc spirālēm ar nelielām galviņām.
Pārvietojoties šķidrumā tās griežās kā korķu viļķi. Kustībā mikroroboti
atgādina baktērijas ar garām, pātagām līdzīgām astēm (flagellām jeb
viciņām). Tā kā mikrorobotu izmērs ir no 25 līdz 60 mikrometriem, tos
var saskatīt tikai ar mikroskopa palīdzību. Salīdzinājumam, daudzas, ar
flagellām apgādātās baktērijas ir 5 līdz 15 mikrometrus lielas, reti
kurai pārsniedzot 20 mikrometru garumu. Sīkās, spirālveidīgās, dzīvajā
dabā sastopamās sīkbūtnes atveidojošās ierīces to izstrādātāji
nosaukuši par "Mākslīgajām Bakteriālajām Flagellām" (ABF - "Artificial
Bacterial Flagella"). ABF izgudroja, uzbūvēja un kontrolējamā veidā
"iemācīja" peldēt FTI Robotikas un Inteliģento sistēmu Institūta
speciālisti, profesora Bredlija Nelsona vadībā. Pretstatā saviem
prototipiem, no kuriem daudzi izraisa saslimšanas, ABF paredzētas kā
palīglīdzekļi nākotnes medicīnai.
ABF izgatavošana bija iespējama pateicoties īpašai pašsarullēšanās
tehnikai. Inženieri iztvaicēja tādus metālus kā indijs, gallijs, arsēns
un hroms, kurus noteiktā secībā, tvaikam kondensējoties, ļoti plānā
kārtiņā uzklāja vienu uz otra. Atsevišķas daļiņas no radušās substrāta
tika atdalītas, izmantojot litogrāfiju un kodināšanu. Rezultātā ieguva
ļoti plānas un garas, šauras strēmeles, kas materiāla dažādo slāņu
nevienādā molekulārā režģa iespaidā pašas savērpās spirālē, tikko
atdalījās no substrāta. Spirāles, atkarībā no kondensēto metāla slāņu
biezuma un kompozīcijas, ieņem dažādus veidus. "Mēs varam detalizēti
noteikt," saka Nelsons, "ne tikai to, cik maza spirāle būs, bet pat
atdalītās sloksnītes savērpšanās virzienu."
ABF kustību īpašā veidā nodrošina no hroma-niķeļa-zelta kompozīta
sastāvošā magnētiskā galviņa, kuru uz viena no sloksnītes galiem uzklāj
vēl pirms to atdalīšanas no pamatloksnes.
Ar darba grupas izstrādātās magnētiskā lauka kontroles
programmatūras palīdzību ABF iespējams virzīt uz kādu noteiktu mērķi.
ABF var pārvietoties uz priekšu un atpakaļ, uz augšu un leju, kā arī,
griezties visos virzienos. ABF kustībai nav nepieciešami nekādi iekšēji
enerģijas avoti, tai arī nav nevienas kustīgas detaļas. Viss, kas
vajadzīgs ir magnētiskais lauks, kura virzienā pagriežas ABF galviņa un
kura ietekmē mikrorobots kustās. Patreizējās ABF versijas ātrums ir
līdz 20 mikrometriem (t.i. - vienam sava ķermeņa garumam) sekundē.
Nelsons uzskata, ka ātrumu būs iespējams palielināt līdz 100
mikrometriem sekundē. E. Coli pārvietošanās ātrums, salīdzinājumam, ir
30 nanometri sekundē.
Izstrādātāji paredz ABF visai plašu pielietojumu biomedicīnas
vajadzībām. Mākslīgās flagellas varētu, piemēram, nogādāt uz iepriekš
noteiktām ķermeņa daļām medikamentus, attīrīt artērijas no nosēdumiem
vai palīdzēt biologiem šūnu struktūru modifikācijā. FTI speciālisti jau
veikuši eksperimentus, kuros ABF pārvietojās nesot līdzi polistirēna
mikrosfēras.
Tomēr pagaidām norit vēl tikai sākotnējā izpēte. Pirms ABF spēs
veikt praktiskus uzdevumus cilvēka ķermenī "vispirms nepieciešams
panākt, lai to ceļam varētu sekot bez optiskās novērošanas, kā arī
jebkurā brīdī garantēt mikrorobotu lokalizāciju," norāda profesors
Nelsons. Tāpat būs jārod atbilde uz jautājumiem, kā, zāļu pārvietošanas
gadījumā, nodrošināt, lai tās tiktu novietotas tieši in situ
paredzētajā vietā. |
| 
| 
| 
| 
