Ученые Колумбийской школы инженерных и прикладных наук создали биологически совместимых микророботов, которых можно безопасно имплантировать в тело человека и управлять их движениями.
Команда ученых под руководством профессора Сэма Сайи разработала «механизм блокировки» для точного управления движением и приведением в действие движущихся элементов микророботов, воспользовавшись уникальными свойствами гидрогелей и снабдив их рядом диффузионных и механических свойств.
Микророботы, которым не нужен источник постоянной энергии, прошли успешные испытания на модели рака костей, выделяя в течение 10 дней доксорубицин, препарат, применяющийся против злокачественных опухолей. Рост опухоли был ограничен, при этом были зафиксированы более низкие показатели токсичности химиотерапии, всего 1/10 от стандартной дозы.
Для создания микророботов профессор Сайя использовал разработку Института датологии, платформу iMEMS, которая позволяет разрабатывать биосовместимые импланты с расширенным спектром действий и возможностью беспроводного управления. С ее помощью команда ученых смогла объединить сложные медицинские приборы с биоматериалами и применить свои наработки для доставки лекарств в нужные участки организма.
Большинство существующих сейчас микроустройств обладают ограниченной биосовместимостью, поскольку требуют батарей или другой токсичной электроники. Обычно они также лишены движущихся элементов. Восемь лет команда профессора Сайи работала над решением этой проблемы, взяв за основу своей технологии гидрогели, тщательно сопоставила жесткость структур и модифицировала их механические и диффузионные свойства, чтобы роботы могли двигаться в нужном направлении, не причиняя вреда внутренним органам, и доставлять медикаменты до цели. Точное управление осуществлялось с помощью магнитных сил.
Система iMEMS, которую использовали ученые Колумбийской школы, позволит приблизиться к созданию миниатюрных роботов, которые смогут безопасно взаимодействовать с человеком и другими живыми организмами, пишет InternetMedicine.
«Сохранить работу в будущем поможет только непрерывное обучение»
Мнения
Брэдли Нельсон, обладатель премии Гиннеса за «самого передового миниробота для медицинских целей», разработал миниатюрных биороботов для неинвазивной и селективной терапии. Генетические модифицированные клетки с грузом лекарств активируются импульсами мозга и атакуют точно выбранные цели, снижая нежелательные побочные эффекты.