Hybrydowy mikrorobot może przechwytywać pojedyncze komórki!

mobirank.pl 1 rok temu

Zdjęcie: Wizualizacja cyfrowego mechanizmu

Naukowcy stworzyli mikrorobota, napędzanego elektrycznością i polem magnetycznym, który może zidentyfikować i wychwytywać pojedynczą ludzką komórkę.

Naukowcy z Uniwersytetu Tel Awiwu w Izraelu stworzyli hybrydowego mikrorobota wielkości pojedynczej komórki biologicznej, która porusza się przy użyciu zarówno pól elektrycznych, jak i magnetycznych oraz może identyfikować i przechwytywać pojedynczą komórkę. Ten wynalazek może byc bardzo szeroko wykorzystywany w wielu przypadkach.

Zainspirowani biologicznymi „pływakami”, takimi jak bakterie i nasienie, naukowcy opracowali mikrorobota (mierzacego około 10 mikronów), który może poruszać się w ciele autonomicznie lub poprzez sterowanie przez operatora.

Używanie pola magnetycznego do napędzania mikrorobotów, nie wymaga paliwa ani bezpośredniego kontaktu między magnesem i tkankami ciała — można nim precyzyjnie sterować i może funkcjonować w szerokim zakresie temperatur i przewodnictwach roztworu. Mikro-motory elektryczne oferują zalety, takie jak selektywne ładowanie ładunku, transport i uwalnianie oraz możliwość wykorzystywania energii elektrycznej do „deformowania” ogniw, ale mają pewne wady. Tak więc połączenie tych dwóch metod było oczywiste.

Mikro-roboty, które działały do tej pory w oparciu o elektryczny mechanizm przewodnictwa, nie były skuteczne w niektórych środowiskach charakteryzujących się stosunkowo wysoką przewodnością elektryczną, taką jak środowisko fizjologiczne, w którym napęd elektryczny jest mniej skuteczny. Dlatego dobrym uzupełnieniem jest mechanizm magnetyczny, który jest bardzo skuteczny, niezależnie od przewodności elektrycznej środowiska.

— powiedział Gilad Yossifon, korespondent autor badania

Po skonstruowaniu hybrydowego układu napędowego naukowcy byli w stanie wykazać możliwości hybrydowego mikrorobota. Wykorzystali go do przechwytywania pojedynczych czerwonych krwinek, komórek rakowych i pojedynczej bakterii, co pokazuje, iż mikrorobot może rozróżnić zdrową komórkę od tej, która została uszkodzona przez lek lub umierającą komórkę i tę, która poddawała się apoptozie. Po przechwyceniu komórki można przenieść ją do zewnętrznego instrumentu w celu dalszej analizy.

Jednak zaletą hybrydowego mikrorobota jest to, iż może on również wychwytywać nieznakowane komórki poprzez wykrywanie ich statusu. Jest to pierwsze badanie mikrorobotów, które przeprowadzono w celu wykrywania komórek apoptotycznych bez etykiet.

Testowanie mikrorobota odbyło się poza ludzkim ciałem, ale naukowcy mają nadzieję, iż niedługo można go przetestować in vivo, biorąc pod uwagę jego potencjał do szerokiego zastosowania.

Ta technologia może wspierać następujące obszary: diagnoza medyczna na poziomie pojedynczej komórki, wprowadzanie leków lub genów do komórek, modyfikacja genetyczna, przenoszenie leków do miejsca docelowego wewnątrz ciała, czyszczenie środowiska z zanieczyszczenia cząstek, opracowywanie leków, i tworzenie „laboratorium na cząsteczce”

— powiedział Yossifon

Na poniższym filmie naukowcy opowidają o tym, jak działa hybrydowy mikrorobot i jakie są jego potencjalne zastosowania.