Denník N

Inšpirovali sa riasou v tvare špirály a vyvinuli mikrorobot, ktorý by putoval telom a ničil rakovinové bunky

Nové roboty vyrobené z rias druhu spirulina sú pokryté magnetickými nanočasticami. Takto pripravené nanoroboty sa v tele dokážu dostať aj na zle dostupné miesta a pomáhajú diagnostikovať a liečiť rôzne ochorenia. Zdroj – sciencemag.org
Nové roboty vyrobené z rias druhu spirulina sú pokryté magnetickými nanočasticami. Takto pripravené nanoroboty sa v tele dokážu dostať aj na zle dostupné miesta a pomáhajú diagnostikovať a liečiť rôzne ochorenia. Zdroj – sciencemag.org

Metóda nie je v súčasnosti vhodná na klinické použitie. Je však možné, že už o niekoľko rokov sa dočkáme prvých takýchto robotov, ktoré v našom tele pocestujú až na miesto určenia a účelovo zabijú nežiaduce bunky.

Doručovanie liečiv v ľudskom tele predstavuje pre vedcov výzvu. Často sa totiž stáva, že ich treba dostať na viaceré miesta, ktoré môžu byť veľmi malé a ťažko dostupné, ako je to v prípade pokročilej rakoviny.

Jednou z možností je uzavrieť liečivá do miniatúrnych kapsúl, ktoré by sa otvárali iba po aplikácii špecifického fyzikálneho stimulu, napríklad zmenou pH alebo po ožiarení.

Takýto prístup však potrebuje nielen liečivo, ale aj ďalší zásah zvonka, aby sa liečba namierila iba na požadované miesta. V prípade, že sa choroba v tele rozšíri na zle dostupné miesta alebo ešte nie je detegovateľná, možnosti použiť liečivá v nanokapsulách sa značne obmedzia.

Myšlienka mikro- alebo nanorobotov, ktoré by sa v tele dokázali orientovať samy, je preto viac ako atraktívna. O krok bližšie k takýmto zariadeniam sme sa posunuli tento mesiac vďaka výskumu čínskych a anglických vedcov.

Vyvinuli mikroroboty z rias, ktoré pokryli magnetickými nanočasticami. Tieto roboty je možné v tele navigovať pomocou magnetického poľa. Štúdia vyšla minulý týždeň v časopise Science Robotics.

Živé organizmy a magnetické nanočastice

Tím vedcov pod vedením Li Zhanga z čínskej univerzity v Hongkongu sa pri príprave mikrorobotov inšpiroval spirulinou, riasou v tvare špirály Jedinečný tvar riasy umožňuje jednoducho sa pohybovať v kvapaline vrátane telesných tekutín.

Vedci pokryli riasy vrstvou nanočastíc z oxidu železnato-železitého (Fe3O4). Pomocou magnetickej vrstvy výskumníci dokázali manipulovať pohyb mikrorobotov. Použili na to nukleárnu magnetickú rezonanciu.

Mikroroboty podrobili testu a navigovali ich do žalúdka potkana. Hýbali nimi vďaka tomu, že využili magnetické pole. Aby mohli aj liečiť, museli poznať ich presnú polohu. Na ten účel využili schopnosť rias fluoreskovať (vyžarovanie svetla po absorbovaní elektromagnetického žiarenia).

„Keďže tieto biohybridné roboty majú prirodzene fluoreskujúci biologický interiér a magnetický exteriér zo železitých nanočastíc, dokážeme jednoducho sledovať a navigovať roj týchto robotov v tele pomocou zobrazovania fluorescencie a magnetickej rezonancie,“ vysvetlil Zhang.

Science informuje o mikrorobote, ktorý sa pohybuje v tele, aby ničil nežiaduce bunky. Zdroj – YouTube

Rozložia sa samy

Mikroroboty z rias a nanočastíc vedci pozorovali v žalúdku potkana. Jednou z najdôležitejších vlastností mikrorobotov je, že sú biokompatibilné. To znamená, že neškodia zdravým bunkám. Navyše sa po určitom čase v tele samy rozložili.

Nie všetky bunky však dokázali prítomnosť týchto hybridov prežiť: rakovinové bunky mikroroboty zabili. Autori zistili, že schopnosť ničiť rakovinové bunky vyvoláva látka produkovaná týmito riasami. Približne 90 percent rakovinových buniek bolo zničených už po dvoch dňoch kontaktu s uvedenými látkami.

Táto metóda nie je v súčasnosti vhodná na klinické použitie. Vedci musia ešte dokázať, že hybridné mikroroboty dokážu prenášať liečivá a doručiť ich na miesto určenia efektívnejšie ako dnes dostupné metódy.

Je však možné, že už o niekoľko rokov sa dočkáme prvých takýchto robotov, ktoré v našom tele pocestujú až na miesto určenia a účelovo zabijú nežiaduce bunky. A navyše sa po vykonaní svojej misie samy v tele rozložia.

Dostupné z doi: 10.1126/scirobotics.aaq1155

🗳️ Ak chcete podporiť našu prácu pred druhým kolom volieb aj nad rámec predplatného, môžete to urobiť aj darom.🗳️

Máte pripomienku alebo ste našli chybu? Prosíme, napíšte na [email protected].

Technológie

Veda

Teraz najčítanejšie