Představte si robota. Teď si ho představte znovu tentokrát tak malého, že je srovnatelný s virem. Právě taková zařízení vyvíjí tým z ostravské VŠB, Technické univerzity ve spolupráci se společností TRL Space a chystá je na Mezinárodní vesmírnou stanici. Jejich mise? Bojovat s bakteriemi, které běžná antibiotika nezastaví.
Projekt nese název CONREX (Czech Orbital Nanorobotic Experiment) a 17. března 2026 vstoupil do nové etapy. Po úspěšném dokončení úvodní fáze a podpisu kontraktu s Evropskou kosmickou agenturou (ESA) začíná tým pracovat na detailním inženýrském návrhu experimentálního modulu. Ten poletí na ISS spolu s českým astronautem Alešem Svobodou jako součást projektu Česká cesta do vesmíru. A co je zajímavé, vývoj jde rychleji, než kdokoliv původně plánoval.
Nepřítel, který se skrývá v implantátu
Proč vlastně nanoroboti a proč zrovna bakterie? Odpověď leží v pojmu, který ve zdravotnictví budí čím dál větší obavy: biofilm. Jde o tenkou, ale mimořádně odolnou vrstvu bakteriálních kolonií, které se usazují třeba na povrchu ortopedických implantátů, srdečních náhradách nebo v pórech filtračních systémů. Klasická antibiotika na ně příliš neplatí. A to je problém.
Foto: Se souhlasem CONREX
„Naši nanoroboti umějí chemicky i mechanicky ničit bakteriální kolonie, které odolávají antibiotikům nebo je velmi obtížné je odstranit, například z pórů filtračních systémů. Jsou velcí zhruba jako virus, můžeme je přesně řídit pomocí magnetického pole a zasahovat s nimi proti bakteriím i biofilmům v těžko dostupných místech. Představují tak jakési nanolékaře a nanočističe,“ říká prof. RNDr. Martin Pumera, Ph.D., vedoucí výzkumné skupiny Advanced Nanorobots & Multiscale Robotics Laboratory na VŠB – TUO.
Biofilmy přitom ohrožují nejen pacienty v nemocnicích. Tvoří se i ve vodovodních rozvodech nebo vzduchotechnice, kde mohou sloužit jako zásobárna patogenů. Výzkum na Zemi má ale háček: gravitace. Způsobuje usazování částic a ovlivňuje proudění kapalin, takže řadu jevů jednoduše nelze pozorovat tak, jak by vědci potřebovali.
Co s tím má společného beztíže?
ISS jako laboratoř dává v tomto kontextu smysl. Mikrogravitace odstraní zkreslení, která na Zemi nelze eliminovat, a výzkumníci tak uvidí chování nanorobotů i biofilmů v podmínkách, které jsou na Zemi nedosažitelné. „Prostředí beztíže nám umožňuje sledovat jevy, které jsou na Zemi překryty působením gravitace. Výsledky přispějí nejen k rozvoji technologií pro budoucí kosmické mise, ale také k novým řešením v oblasti čištění vody a boji s antibiotickou rezistencí,“ doplňuje Pumera.
Jde tedy o výzkum s dvojím dopadem – vesmírným i pozemským. To je přesně ten typ projektů, který dává kosmickým misím smysl přesahující pouhou přítomnost člověka na orbitě.
Autonomní laboratoř o velikosti kufříku
Zásadní otázka každého vesmírného experimentu zní: kdo ho bude řídit? Na ISS nemůžete mít vědce u mikroskopu nonstop. Odpovědí je experimentální modul, který vyvíjí TRL Space. Vytváří elektromagnetické pole pro řízení nanorobotů, sleduje jejich chování prostřednictvím integrovaného digitálního mikroskopu a celý experiment zvládne provést bez přímého lidského zásahu. Malá autonomní laboratoř na oběžné dráze.
Foto: Se souhlasem CONREX
„Po uzavření kontraktu s ESA jsme přešli od teoretického konceptu k detailnímu inženýrskému návrhu. Definujeme finální technické parametry zařízení tak, aby splňovalo přísné bezpečnostní standardy pro integraci do systémů ISS. Vývoj momentálně postupuje rychleji, než jsme původně předpokládali,“ říká Ing. Petr Kapoun, CEO TRL Space.
Na elektronice, řídicích systémech a autonomních algoritmech pracuje také Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB – TUO. Výzkumný tým tam dříve prokázal funkčnost magneticky řízených mikrorobotů v laboratorních podmínkách na biofilmech E. coli. CONREX tyto výsledky posouvá o pořádný kus dál. „Na fakultě máme unikátní prostředí, kde se přirozeně propojují elektrotechnika, informatika, umělá inteligence i pokročilé metody řízení,“ říká děkan fakulty a hlavní řešitel projektu prof. Ing. Radek Martinek, Ph.D.
Svoboda ponese nanoroboty na záda
Celý projekt je součástí národní iniciativy Česká cesta do vesmíru, která připravuje sérii vědeckých experimentů pro misi českého astronauta Aleše Svobody. CONREX bude jedním z nich. „CONREX je skvělým příkladem toho, jak může mikrogravitace pomoci otestovat technologie, které na Zemi jednoduše vyzkoušet nejdou. Právě takové projekty dávají kosmickým misím skutečný smysl, protože přinášejí nové poznatky a technologie využitelné tady na Zemi,“ komentuje sám Svoboda.
Těžko říct, kdy přesně modul poletí. Detailní inženýrský návrh, který nyní vzniká, teprve určí finální podobu zařízení. Ale to, že projekt překonal úvodní fázi, uzavřel smlouvu s ESA a jede rychleji než plán, to jsou v kosmickém výzkumu úspěchy, které se jen tak nevidí. Sledovat CONREX bude stát za to.
Zdroj: TRL Space, VŠB, Technická univerzita Ostrava, tisková zpráva
