Zespół inżynierów z University of Colorado Boulder zaprojektował nową klasę maleńkich, autonomicznych robotów, które mogą prześlizgiwać się przez płyny fizjologiczne z niewiarygodną prędkością – a pewnego dnia mogą nawet dostarczać leki do trudno dostępnych miejsc w ludzkim ciele i wykonywać niewielkie operacje.
Naukowcy opisują swoich mini-świadczeniodawców w artykule opublikowanym w czasopiśmie Small .
– Wyobraźcie sobie, że mikroroboty mogłyby wykonywać pewne zadania w ciele, takie jak nieinwazyjne operacje – stwierdzał Jin Lee, główny autor badania, doktor habilitowany na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Biologicznej. – Zamiast operować w pacjenta, możemy po prostu wprowadzić roboty do organizmu za pomocą pigułki lub zastrzyku, a one same wykonają zabieg.
Mikroroboty stworzone przez grupę są naprawdę miniaturowe. Każdy z nich ma zaledwie 20 mikrometrów szerokości, czyli kilka razy mniej niż szerokość ludzkiego włosa. Są również bardzo szybkie, zdolne do poruszania się z prędkością około 3 milimetrów na sekundę, czyli około 9000 razy większą niż ich długość – na minutę. To o wiele razy szybciej niż odiąga gepard w wartościach względnych.
Mają też duży potencjał. Badacze rozmieścili flotę takich maszyn do transportu dawek deksametazonu, powszechnego leku steroidowego, w pęcherzach myszy laboratoryjnych. Wyniki sugerują, że mikroroboty mogą być użytecznym narzędziem w leczeniu chorób pęcherza i innych chorób u ludzi.
– Roboty w mikroskali wzbudziły wiele emocji w kręgach naukowych, ale dla nas interesujące jest to, że możemy je zaprojektować tak, aby wykonywały przydatne zadania w ciele – powiedział C. Wyatt Shields, współautor nowego badania i adiunkt inżynierii chemicznej i biologicznej.
Zespół tworzy swoje mikroroboty z materiałów zwanych biokompatybilnymi polimerami przy użyciu technologii podobnej do druku 3D. Maszyny wyglądają trochę jak małe rakiety i są wyposażone w trzy małe płetwy. Zawierają również coś ekstra: każdy z robotów przenosi małą bańkę uwięzionego powietrza, Wystawione na działanie pola akustycznego, takiego jak używane w ultradźwiękach, bańkii zaczną dziko wibrować, odpychając wodę i wystrzeliwując roboty do przodu.
Inni współautorzy nowego badania z CU Boulder to Nick Bottenus, adiunkt inżynierii mechanicznej; Ankur Gupta, adiunkt inżynierii chemicznej i biologicznej; oraz absolwenci inżynierii Ritu Raj, Cooper Thome, Nicole Day i Payton Martinez.
Aby zabrać swoje mikroroboty na „jazdę próbną”, naukowcy skupili się na popularnej dolegliwości ludzi: zapaleniu pęcherza.
W eksperymentach laboratoryjnych naukowcy stworzyli ławice mikrorobotów zawierających wysokie stężenia deksametazonu. Następnie wprowadzili tysiące tych botów do pęcherzy myszy laboratoryjnych. Rezultatem była prawdziwa Fantastyczna Podróż: mikroroboty rozproszyły się po narządach, zanim przykleiły się do ścian pęcherza.
Tam powoli uwalniały deksametazon. Taki stały przepływ leków może pozwolić pacjentom na otrzymywanie większej liczby leków w dłuższym okresie czasu, poprawiając wyniki.
Więcej na temat mikrorobotów znajdziesz TU
Tekst i zdjęcie zajawka: materiały prasowe Shields Lab
Zostaw komentarz
You must be logged in to post a comment.