Oblíbená laboratorní háďátka obecná (Caenorhabditis elegans) dostala k snědku bakterie s nanočásticemi. Což nebylo jen tak. Vědci tímto způsobem vyvíjejí nové technologie diagnostiky a zobrazování, s nimiž bude možné sledovat buněčné procesy přímo v těle pacienta, například růst nádorů nebo naopak hojení zranění. Vtip je v tom, že materiálová vědkyně Jennifer Dionneová ze Stanfordu a její spolupracovníci použili nanočástice, které světélkují, když je zasáhne paprsek laseru z blízce infračervené oblasti elektromagnetického záření. Zároveň k tomu ještě mění barvu podle toho, jak na ně tlačí okolní prostředí. Pokud se takové nanočástice dostanou do těla, tak mohou poskytnout cenné informace o mechanických silách, které tam působí. Nanočástice jsou biokompatibilní, aby je bylo možné bez obav použít v lidském těle. Podle Dionneové jsou právě změny sil působících na úrovni buněk významným ukazatelem při celé řadě onemocnění a poruch, od rakovinného bujení až po choroby srdce. Pokud se jim povede tuhle technologii dotáhnout do konce, tak lékaři i vědci dostanou k dispozici pozoruhodný senzor, který funguje v měřítkách nanometrů. Dionneová a další badatelé pochopitelně chtějí takové senzory používat především u lidských pacientů. Prozatím ale své nanočástice testují v háďátkách, aby viděli, jestli jejich nápad funguje. Nanočástice jsou vytvořeny tak, že se jejich světélkování změní z červené na oranžovou, když na ně začne působit mechanická síla na úrovni mikronewtonů nebo dokonce nanonewtonů. Právě takové síly lze podle vědců očekávat na úrovni jednotlivých buněk. Nové nanočástice mají jen nepatrné rozměry, takže s jejich pomocí bude možné vytvářet mapy mechanických sil působících na buňky s extrémně vysokým rozlišením. Tyto mapy poskytnou odborníkům pohled na mechanické síly dokonce na podbuněčné úrovni. Dionneová a spol. zatím získali statické snímky mechanických sil v těle háďátek, teď je čekají snímky rozvrstvené v čase, které zachytí změny působících sil.
Jak organizovat nanočástice při výrobním procesu? Pomocí polymerů Abychom si mohli naplno užívat výhody nových nanomateriálů, z nichž mnohé jsou doopravdy slibné, tak je nejprve nutné vyřešit úskalí, která doprovázejí jejich výrobu. Například mnohé vyvíjené nanotechnologie vyžadují, aby příslušné nanočástice byly uspořádané do tenkých filmů s naprosto precizní mikrostrukturou. Vyrobit něco takového a regulovat přitom uspořádávání nanočástic na úrovni dejme tomu mikrometrů, ale není úplně jednoduché. Zajímavé řešení tohoto problému nabízejí badatelé z Carnegie Mellon University. Vymysleli způsob, jak ucházející metodou organizovat nanočástice pomocí úpravy povrchu řetězci polymerů. Šéf výzkumu, materiálový vědec Michael Bockstaller, a jeho kolegové využili schopnosti samoorganizace řetězců polymeru a s jejich pomocí se jim podařilo naprogramovat uspořádání nanočástic do různých struktur v měřítku mikrometrů. Takové uspořádání nanočástice je přitom vratné a stejné nanočástice pak lze uspořádat i jiným způsobem. Podle Bockstallera je to poprvé, kdy se někomu povedlo tímto způsobem ovládat uspořádávání nanočástic. Na obzoru se teď rýsuje využití v řadě různých odvětví nanotechnologií. Výrobní postup založený na tomto objevu by se mohl stát zásadním milníkem při zlepšování účinnosti špičkových technologií, jako jsou nanosenzory nebo solární panely. Stejně tak je podle Bockstallera možné očekávat, že jejich postup přispěje k lepšímu uspořádávání fluorescentních prvků používaných při výrobě displejů pro chytré telefony nebo třeba televize. Bockstaller a jeho tým do budoucna plánují zkoumat a vylepšovat uspořádávání systémů s novými typy nanočástic, včetně materiálů s kvantovými tečkami. Badatelé také doufají, že se jim povede dále rozšířit možnosti ovládání tvaru a vlastností vytvářených struktur z nanočástic