Миниатюрные врачи: ученые разрабатывают медицинские микророботы на основе растений
Одна из фундаментальных проблем современной медицины – доставка лекарства именно в то место в организме, где оно действительно необходимо. Традиционный метод попадания вещества в кровь через желудок или введение его непосредственно в вену очень неточен, и, например, при химиотерапии здоровые клетки часто погибают вместе с раковыми. Однако миниатюрные носители могли бы вводить необходимую молекулу непосредственно в целевую область.
Как создать микроробота?
Пока это чрезвычайно перспективное исследование находится в зачаточном состоянии, новые находки и открытия совершаются практически ежедневно. Один из самых значительных успехов принадлежит ученым из Университета Ватерлоо (Онтарио, Канада), которые сосредоточились на материале, пригодном для создания медицинских микророботов – устройств, превышающих по размерам нанороботы. В результате был получен усовершенствованный гидрогель, содержащий частицы растительной целлюлозы, который можно использовать для создания тел маленьких роботов.
Его главное преимущество в том, что он может практически произвольно менять свою форму в зависимости от изменений в окружающей среде: Волокна растительной целлюлозы могут изгибаться в разных направлениях. Кроме того, исследователи могут разрезать материал и склеивать его обратно без использования клея. Другими словами, волокна могут регенерировать сами себя.
В лабиринте тканей
«В нашей исследовательской группе мы соединяем старое и новое. Мы разрабатываем новые микророботы, используя традиционные мягкие материалы, такие как гидрогели, жидкие кристаллы и коллоиды», – говорит Хамед Шахсаван, возглавляющий лабораторию передовых технологий Smart Materials в университете.
Это позволяет миниатюрным устройствам легко перемещаться в человеческом теле, например, доставлять легкие материалы к цели или, возможно, проводить забор крови. «Живые машины» размером не более сантиметра не токсичны и хорошо воспринимаются организмом. Однако они еще не могут самостоятельно передвигаться. Поэтому, чтобы провести их через лабиринт тканей, исследователи используют магнитное поле для их маневрирования.
«Решение многих грандиозных задач в области микроробототехники требует навыков и знаний из целого ряда дисциплин, будь то тепло- и массообмен, механика жидкости, реакционная инженерия, науки о мягкой материи и полимерах или биохимических системах. Поэтому мы имеем уникальные возможности для поиска инновационных путей в этой развивающейся области», – заявляет Шахсаван.
Обсудим?
Смотрите также:
