Na vývoji těchto miniaturních pomocníků, kteří se ve vodě podobně jako hejna ryb pohybují v rojích, spolupracovali odborníci z Fakulty elektrotechniky a informatiky (FEI) a Centra nanotechnologií CEET VŠB-TUO. Novinka se dostala i na titulní stránku prestižního časopisu.
Znečištění mikro- a nanoplasty patří mezi globální problémy současnosti. Pronikají do pitné vody a potravních řetězců, hromadí se v lidském těle a představují vážné ohrožení veřejného zdraví i ekosystémů. Navzdory této naléhavé hrozbě dosud nebyly dostatečně vyvinuty účinné strategie, které by dokázaly rozsáhlý výskyt mikro- a nanoplastů omezit. Problematika patří mezi významné vědecké výzvy, k jejichž řešení přispívají i odborníci z VŠB-TUO, mimo jiné i v rámci projektu REFRESH.
„Vyvinuli jsme magneticky poháněné živé bakteriální mikroroboty, neboli bioboty, kteří vykazují přírodou inspirovaný trojrozměrný pohyb v rojích. Díky němu dochází k většímu proudění kapaliny a bioboti se mohou snáze pohybovat ve vodě podobně jako hejna ryb. Při tom aktivně zachycují a odebírají vodní mikro- a nanoplasty pocházející z různých komerčních výrobků. Kombinací autonomního pohonu s magneticky řízenou navigací dokážeme účinek nanorobotů zefektivnit,“ uvedl hlavní autor projektu Martin Pumera, vedoucí výzkumné skupiny Advances Nanorobots and Multiscale Robotics Lab na FEI.
Jako nanoboti byly použity bakterie z kmene Magnetospirillum magneticum. Jedná se o bakterie, které uvnitř buňky vytváří magnetické nanočástice uspořádané do řetězců. „Díky těmto nanočásticím jsou bakterie schopny orientovat se v magnetickém poli a mohou být také ovládány vnějším magnetem. Povrchová struktura bakterie má navíc velmi výhodné chemické a adhezivní vlastnosti způsobující, že mikro- a nanoplasty k bakteriím ve vodě velmi ochotně přilnou a lze je následně odstranit s využitím magnetu. To z nich činí mimořádně zajímavé platformy pro živé mikro-robotické systémy,“ uvedl Radek Zbořil, vedoucí Materiálově-environmentální laboratoře na VŠB-TUO, který se na projektu podílel.
Výsledky ostravských vědců ukázaly, že magneticky řízené bioboty vykazují vysokou účinnost odstraňování jak modelových, tak reálných mikroplastů, což potvrzuje jejich praktický potenciál pro moderní technologie úpravy vody. Oba vědecké týmy se problematice chytrého odstraňování toxických látek z životního prostředí věnují systematicky. V loňském roce zveřejnily společnou práci, v níž pro odstraňování mikroplastů z vod použily sluncem poháněné nanoroboty, jejichž pohyb dokázaly řídit s využitím atomárního inženýrství.
Text: Martina Šaradínová, PR manažerka projektu REFRESH