Na letošním Czech Space Weeku bylo představeno třináct českých vědeckých experimentů připravovaných pro národní misi Aleše Svobody na Mezinárodní vesmírné stanici. Novináři tehdy získali množství zajímavých detailů o jednotlivých projektech – a právě těm se věnuje náš seriál Experimenty pro Aleše Svobodu na ISS. Každý týden u nás najdete nový článek zaměřený na jeden z těchto experimentů. Ačkoli jsou texty publikovány pod mým jménem, nepovažuji je za původní autorské dílo – vycházejí z oficiálních tiskových podkladů, které jsem jen upravil, aby se lépe četly. Série postupuje podle abecedního pořadí, takže čtvrtým v řadě je projekt CONREX, nesoucí podtitul Nanoroboti pro biomedicínu. Na jeho vývoji spolupracují VŠB–TUO a TRL-Space.

CONREX má být vůbec prvním celosvětovým pokusem v nanorobotice, který se uskuteční přímo na oběžné dráze. Cílem je ověřit fungování nano- a mikrorobotů jako nového způsobu, jak odstraňovat biofilmy i v podmínkách kosmického prostředí. Projekt tím podporuje bezpečnější, čistší a dlouhodobě udržitelné mise. Zároveň přináší výrazné možnosti i pro pozemské využití – v medicíně, například při léčbě nádorů, v průmyslových procesech nebo v ekologii, kde mohou nanoroboti čistit třeba filtrační systémy. Díky tomuto experimentu se český výzkum v oblasti nanorobotiky pevně zařazuje mezi klíčové hráče budoucího kosmického výzkumu a výrazně posiluje svou pozici v nanorobotické biomedicíně.

Projekt jedinečným způsobem spojuje oblast nanorobotiky s medicínou. Nanoroboti představují přesný biomedicínský nástroj s minimálním invazivním dopadem a jejich funkce se dosud nikdy neprověřovala ve vesmíru. Hlavním cílem experimentu je otestovat magnetické nano- a mikroroboty, kteří by mohly sloužit k odstraňování biofilmů v kosmickém prostředí. Biofilmy tvoří odolné kolonie mikroorganismů chráněné vlastním matrixem a představují narůstající problém pro zdravotnictví, průmyslové provozy i systémy kosmických lodí. V mikrogravitaci navíc bakterie vytvářejí tvrdší biofilmy, mohou být virulentnější a často lépe vzdorují antibiotikům. To znamená zvýšené riziko pro zdraví posádek i pro celkovou bezpečnost kosmických misí.

Nano- a mikroroboti jsou drobné stroje schopné mechanicky narušovat biofilmy a pomocí světlem řízených reakcí rozkládat bakteriální buňky. Samotný experiment proběhne na palubě Mezinárodní vesmírné stanice v zařízení ICE Cubes Facility (ICF). Pro testování budou připraveny malé mikrocely naplněné vodou, v nichž budou společně nanoroboti a biofilm. Tyto kazety se umístí do zařízení s cívkami vytvářejícími řízené elektromagnetické pole, které umožní ovládání pohybu robotů. Část z nich bude navíc reagovat na světlo a bude aktivována LED diodami. Všechny experimenty poběží automatizovaně a budou snímány kamerou. Vědci na Zemi pak budou záznamy vyhodnocovat a na základě výsledků upravovat algoritmy, které řídí činnost nanorobotů.

Tým z Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava vedený profesorem Pumerou už v minulosti prokázal, že magnetické mikroroboti dokáží efektivně narušovat biofilmy bakterie E. coli v laboratorních podmínkách, a zároveň optimalizoval jejich syntézu, řízení i účinnost. Projekt CONREX navazuje na tyto poznatky a poprvé je rozšiřuje do prostředí mikrogravitace, kde umožní ověřit chování mikrorobotických systémů přímo ve vesmíru.

Na závěr si ještě představíme tři hlavní zástupce řešitelského týmu:

Prof. RNDr. Martin Pumera, Ph.D.
Profesor Martin Pumera stojí v čele mezinárodního výzkumného týmu ADVANCED NANOROBOTS AND MULTISCALE ROBOTICS LAB na Fakultě elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO. Současně vede také laboratoře budoucí energetiky a inovací na CEITEC VUT v Brně. Doktorát získal v roce 2001 na Univerzitě Karlově a poté absolvoval postdoktorandské pobyty v USA a Španělsku. V roce 2006 nastoupil jako stálý vedoucí výzkumné skupiny do Národního ústavu pro materiálové vědy v Japonsku. Od roku 2010 působil jako docent na Nanyang Technological University v Singapuru. Patří mezi nejuznávanější odborníky v nanorobotice, flexibilní nositelné elektronice a 3D tisku a zaměřuje se na vývoj inteligentních mikro- a nanorobotů pro biomedicínu i environmentální aplikace.

Celkem strávil 18 let v zahraničí, kde působil jako vedoucí pracovník i profesor v Singapuru, Japonsku a Jižní Koreji. V rámci mise ESA SPACe má na starosti vědecké vedení, návrh a přípravu nanorobotů, jejich řízení pomocí magnetických systémů i jejich biomedicínské využití.

Za svou kariéru publikoval více než 950 vědeckých článků, získal přes 80 000 citací a jeho h-index přesahuje 130. Je držitelem grantů ERC a Marie Curie, nejcitovanějším vědcem v České republice a zároveň jediným českým vědcem v první pětistovce světového žebříčku podle tzv. „Elsevier–Stanford seznamu“.

Prof. Ing. Radek Martinek, Ph.D.
Profesor Radek Martinek působí jako profesor kybernetiky a od 1. září 2025 zastává funkci děkana Fakulty elektrotechniky a informatiky VŠB – Technické univerzity Ostrava. Zároveň je univerzitním koordinátorem pro vesmírný výzkum a členem IEEE Senior Member. Na FEI vede vědeckou skupinu Signal Lab.

Je autorem více než 350 vědeckých prací, z nichž přes 150 vyšlo v časopisech s impakt faktorem. Od roku 2020 se pravidelně objevuje v prestižním žebříčku 2 % nejcitovanějších vědců světa podle Stanfordské univerzity. Jeho publikace získaly přes 2 500 citací a jeho H-index ve Web of Science dosahuje hodnoty 25.

Jako hlavní řešitel, spoluřešitel či člen výzkumných týmů se podílel na desítkách tuzemských i mezinárodních projektů s celkovým rozpočtem přesahujícím 5 milionů eur. Jeho práce se soustředí na pokročilé metody zpracování signálu, senzorové technologie a měřicí systémy. Je držitelem 11 národních patentů, 11 softwarových řešení, 2 prototypů, 9 polooperačních modelů, 6 užitných vzorů a také jednoho licencovaného patentu a softwaru.

Václav Havlíček, business manager, TRL Space
Václav Havlíček působí jako manažer ve společnosti TRL Space, která se specializuje na integraci misí malých družic. Firma připravuje kompletní vesmírné mise od prvotního návrhu a systémového inženýrství, přes vývoj hardwaru i softwaru, nákup subsystémů, výrobu, MAIT procesy (montáž, integrace a testování), kvalifikaci a vypuštění, až po jejich následný provoz. TRL Space se věnuje technologickým demonstracím užitečného zatížení, vědeckým misím i družicovým konstelacím. Po startu zajišťuje řízení mise, zpracování a analýzu dat i jejich doručení uživatelům.

V TRL Space se Václav pohybuje na rozhraní obchodu a inženýrství. Má na starosti řízení programů, rozvoj obchodních aktivit a partnerství a přípravu nabídek pro komerční i institucionální projekty. Mimo svou roli ve firmě působí také jako manažer Brno Space Cluster, největšího českého průmyslového sdružení zaměřeného na kosmický sektor.

Magisterský titul v elektrotechnice získal na Vysokém učení technickém v Brně, kde se i nadále podílí na rozvoji studijního programu Space Applications. Jeden rok studia strávil na University of Nebraska–Lincoln.

Zdroje informací:
Tisková zpráva

Zdroje obrázků:
Tisková zpráva