2 декабря, 18:37

Роботизированная медицина будущего

3 ноября 2020

Вероятно, наиболее развитый и универсальный подход к микроскопическим медицинским нанороботам использует так называемые «наномоторы» и «микромоторы». Это крошечные частицы, трубки или проволоки, сделанные из таких материалов, как золото, магний и углерод. Они либо двигаются, используя топливо, находящееся в организме, такое как желудочная кислота или вода, либо их тащит или толкает магнитные поля или ультразвуковые волны, сообщает Интернет газета Android-Robot.com.

Ученые показали, что эти устройства могут точно перемещаться к участкам заболевания и даже могут проникать глубоко в больные ткани, чтобы доставлять лекарства более эффективно. В сочетании с биосенсорами, такими как ферменты или антитела, они могут создавать гораздо более чувствительные способы обнаружения химических сигналов болезни, потому что их движение означает, что они чаще сталкиваются с другими молекулами.По тому же принципу, комбинируя их с наногубками, которые поглощают токсины, когда-нибудь можно будет создать крошечных роботов, которые эффективно убирают вредные вещества в организме , сообщает Интернет газета android-robot.com.

Доктор Джозеф Ван, профессор наноинженерии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, является одним из пионеров в этой области. В августе прошлого года его лаборатория продемонстрировала, что микродвигатели, загруженные антибиотиками и работающие от желудочного сока, могут лечить желудочные инфекции у мышей более эффективно, чем прием препарата самостоятельно.

«Мы просто бросаем моторы в живот, и они просто плавают автономно», — сказал он. «Это все равно что принять таблетку и забыть о ней».

Нанороботы в природе.

Между тем другие исследователи ищут способы использовать и перенаправить деятельность собственных крошечных машин природы.

Группа из Института исследования твердого тела и материалов им. Лейбница в Германии загрузила в сперматозоиды противораковые препараты и оснастила их крошечными магнитными ремнями. Хвосты сперматозоидов обеспечивали толчок, но ремни позволяли исследователям направлять их с помощью магнитного поля к мини-опухолям рака шейки матки, которые были выращены в чашке Петри. Они убили 87 процентов опухолевых клеток в течение трех дней, сообщает Интернет газета Android-Robot.com.

А в 2016 году команда из Политехнического института Монреаля в Канаде захватила бактерии, которые естественным образом плавают вдоль линий магнитного поля, загрузив в них противораковые препараты и используя искусственные магнитные поля, чтобы направить их к опухолям у мышей.

В конечном итоге, говорит Диллер, создание роботов в теле с нуля даст нам гораздо больший контроль над их функциональностью. Но мы все еще далеки от возможности имитировать инновации природы, поэтому на данный момент эти биогибридные подходы являются разумной идеей.

«На данный момент существует убедительный аргумент в пользу использования этих организмов, которые уже функционируют, и попытки изменить их для достижения нашей цели», — говорит он. «Они обладают гораздо большей функциональностью, чем устройства, которые мы можем создать сегодня».

Другие новости