חיידקים רובוטים שחיינים יכולים לחסל חיידקים מסוכננים אמיתיים במי השתיה

רובוטים זעירים בעלי יכולת הנעה עצמית הורגים חיידקים ויכולים לעזור להפוך את המים ראויים לשתייה. איור: האגודה האמריקנית לכימיה

היעדר מים נקיים באזורים רבים ברחבי העולם היא בעיה מתמשכת בבריאות הציבור. יום אחד יוכלו רובוטים זעירים לעזור לטפל בבעיה זו על ידי ניקוי מים מזוהמים מחיידקים הגורמים למחלות. מדענים ממכון מקס פלנק למערכות נבונות בגרמניה (Max-Planck Institute for Intelligent Systems) מדווחים על התפתחות חדשה לקראת יעד זה בכתב העת ACS Applied Materials & Interfaces.

החיידקים הפתוגנים פיתחו עמידות בפני חומרי חיטוי וגם אנטיביוטיקה הנמצאים בשימוש על ידי בני אדם. שתיית מים מזוהמים בחיידקים פתוגנים עלולה לגרום למחלות קשות, אשר באזורים בעלי שירותים רפואיים דלילים עלולה לסכן חיים ללא טיפול נאות. מים יכולים להיות מחטאים עם כלור או אמצעי חיטוי אחרים, אבל יש כמה חיידקים ומיקרואורגניזמים עמידים במיוחד שקשה להסיר. טיפול במים בשילוב של חומרי חיטוי יכול לעזור אבל הם נשארים במים, ותוצרי הלוואי שלהם יכולים להזיק לבריאות בני האדם.

כדי לענות על האתגר של טיהור מים מזוהמים עם חיידקי E.coli, צוות המחקר יצר מה שהם מכנים "חיידקים רובוטיים (microbots) מסוג יאנוס," כדי לאסוף ולהרוג חיידקי E. coli כאשר הם שוחים במים המזוהמים.

"יאנוס" הוא אל מן המיתולוגיה הרומית המזוהה עם הזמן, ההתחלות והסיומים. יאנוס תמיד מתואר כבעל שני פרצופים. הגדרה מקורית זו של היותו "דו-פרצופי", מתארת במדויק את החיידק הרובוטי. פני השטח שלו עגולים והוא מחולק לשני חלקים, כאשר כל מחצית עשויה מחלקים שונים כדי לאפשר לרובוט לבצע את התפקידים השונים שלו.

הצוות עיצב חלקיקים כדוריים "דו-פרצופים" לביצוע המשימה. צד אחד של הרובוטים עשוי ממגנזיום אשר במגע עם מים הוא יוצר בועות שיאפשרו להניע את החיידק הרובוטי. צדו האחר של הרובוט עשוי לסירוגין משכבות ברזל וזהב שמעליהן חלקיקי כסף. החיידקים נדבקים לזהב ומחוסלים על ידי הכסף. בדיקות מעבדה הראו כי חלקיקים יכולים שנעו במים במשך 15 עד 20 דקות לכדו יותר מ -80 אחוזים מחיידקי E. coli שהוחדרו למים בריכוז גבוה. לאחר מכן, בזכות התכונות המגנטיות של הברזל הרובוטים החיידקים מוצאים מהמים בלי להשאיר מאחוריהם כל פסולת מזיקה.

{loadposition content-related}