Naukowcy z Uniwersytetu w Würzburgu zbudowali nanoroboty napędzane wyłącznie światłem, które potrafią wytropić, złapać i przenieść bakterie w cieczy. Pracę opublikowano w sierpniu 2026 w Nature Communications. To rzadki przykład tak precyzyjnej, wybiórczej manipulacji na poziomie pojedynczych komórek.
Najważniejsze w skrócie
- Roboty są mniejsze niż mikrometr — około 50 razy cieńsze niż ludzki włos.
- Napęd to odrzut fotonów: pochłonięte i odbite światło wytwarza mikrosiłę ciągu.
- Kierunkiem steruje polaryzacja światła, a roboty wykonują błyskawiczne zwroty o 90 stopni.
- Do czterech plazmonicznych nanoanten pochłania spolaryzowane światło o konkretnym kolorze i emituje je kierunkowo.
- Prace prowadził zespół profesora Berta Hechta, a testy potwierdzono na razie wyłącznie in vitro.
Jak działa napęd światłem
Zamiast paliwa chemicznego czy pola magnetycznego, nanorobot napędza samo światło. Każdy pochłonięty foton zostaje przekierowany i wytwarza niewielki odrzut — podobnie jak przy strzale z broni. Za absorpcję odpowiada do czterech plazmonicznych nanoanten?plazmonicznych nanoanten: miniaturowe anteny optyczne, które pochłaniają i kierunkowo emitują światło w skali nanometrów, które wychwytują spolaryzowane światło o konkretnym kolorze i emitują je kierunkowo.
Sterowanie jest równie eleganckie. Nanodruty anten samoczynnie ustawiają się zgodnie z polaryzacją padającego światła. Zmieniając polaryzację, badacze obracają robota, a odrzut fotonów pcha go naprzód. Efekt to bardzo szybkie zwroty o 90 stopni i sprawne skanowanie dużych obszarów próbki.
Co potrafi w praktyce
Robot wybiórczo chwyta, przenosi i uwalnia bakterie. Radzi sobie nawet z większymi skupiskami komórek, choć pod obciążeniem zwalnia, zachowując przy tym pełną sterowność. To odróżnia go od wielu mikrorobotów napędzanych reakcjami chemicznymi lub polem magnetycznym, w których precyzyjne, wybiórcze sterowanie bywa trudniejsze.
W istocie zbudowaliśmy napędzanego światłem nanorobota, który potrafi wytropić i zebrać bakterie.
Jin Qin, główny wykonawca eksperymentów, Uniwersytet Juliusa i Maksymiliana w Würzburgu.
Dlaczego to ważne?
Wybiórczy chwyt i transport pojedynczych bakterii bez paliwa chemicznego otwiera nową klasę narzędzi dla mikrobiologii i badań biomedycznych. Sterowanie samym światłem daje precyzję trudną do osiągnięcia w napędach chemicznych czy magnetycznych. To wciąż wynik laboratoryjny, ale pokazuje, że optyczna kontrola materii w mikroskali staje się realnym warsztatem badawczym, a nie tylko efektowną demonstracją.
Co dalej?
- Kolejnym etapem jest przeniesienie działania z warunków in vitro do bardziej złożonych środowisk biologicznych.
- Autorzy wskazują na potencjalne zastosowania w mikrobiologii, biomedycynie i precyzyjnej manipulacji materiałem w mikroskali.
- Pełne dane i metodykę opisano w Nature Communications (DOI 10.1038/s41467-026-70685-9).
Źródła
- ScienceDaily — Tiny Robots Powered by Light Can Hunt Down and Collect Bacteria
- Nature Communications — 10.1038/s41467-026-70685-9
