Международная команда биоинженеров под руководством профессора Корнелии Паливан создала мягкого робота, устройство которого напоминает многоступенчатую космическую ракету. Аппарат, который в 150 раз тоньше человеческого волоса, состоит из двух независимых многоразовых функциональных блоков: магнитного двигателя и грузовой капсулы с лекарством.
Главной проблемой современной наномедицины является узкая специализация создаваемых микророботов: инженерам приходится проектировать новый тип наночастиц под каждый конкретный тип лекарства. Кроме того, традиционные наноустройства сложно контролировать в бурном потоке крови.
Швейцарский наноробот решает эти проблемы за счёт модульной архитектуры. Двигательный отсек и капсулу с грузом учёные оснастили комплементарными нитями синтетической ДНК, которые работают как молекулярная липучка Velcro. При введении в жидкую среду эти блоки самостоятельно находят друг друга и мгновенно объединяются в устойчивую конструкцию. Внутри капсулы расположены четыре полимерные везикулы, начиненные ферментами.
В ходе лабораторных тестов на линии человеческих раковых клеток HeLa учёные с помощью внешних магнитных полей ювелирно направили роботов к очагу заболевания. Достигнув поверхности опухоли, нанороботы зафиксировались на мембранах клеток благодаря встроенным биомолекулам-мишеням. Встроенные ферменты вступили в реакцию с окружающими веществами и начали локально синтезировать мощный противоопухолевый препарат. За 72 ч такой локальной химиотерапии жизнеспособность раковых клеток упала до рекордных 16%.
После завершения миссии магнитные двигатели можно бесконтактно извлечь из организма, разъединить с отработанной капсулой, перезарядить и использовать повторно, что делает технологию коммерчески выгодной. Модульная система позволяет за пару минут превратить онкологического робота в очиститель водоёмов: для этого достаточно прикрепить к двигателю капсулу с ферментами, расщепляющими микропластик или токсины.
Клиническое применение технологии на людях — это долгосрочная цель, однако гибкость платформы позволяет фармкомпаниям уже сейчас начать тестирование нанороботов для адресной доставки сложнейших белковых лекарств прямо в поражённые органы без системного отравления всего организма.
Данный материал носит исключительно ознакомительный характер и не содержит персональных медицинских рекомендаций.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: magnific
