Mikroskopijny robot dostarczy leki bezpośrednio do chorej tkanki

Naukowcy z Uniwersytetu Cornell opracowali mikroskopijnego robota sterowanego ultradźwiękami. Robot będzie mógł dostarczać leki bezpośrednio do tkanki.

Na filmach z gatunku sci-fi często widzimy nowoczesne technologie medyczne oparte na nanotechnologii. Niewielkie roboty wpuszczone do organizmu pacjenta naprawiają uszkodzenia, łatają rany oraz eliminują chorą tkankę. W rzeczywistym świecie taka technologia na razie nie istnieje, jednak dzięki prowadzonym badaniom być może wkrótce stanie się dostępna.

Mikroskopijny robot zwiększy skuteczność leczenia

Naukowcy z Uniwersytetu Cornell wykonali kolejny krok ku realizacji tej śmiałej wizji. Ich dziełem jest niewielki robot o rozmiarze ludzkich komórek, do którego napędu i sterowania służą fale ultradźwiękowe. Ruch małych robotów był inspirowany sposobem poruszania się bakterii i plemników.

Naukowcy wierzą, że w przyszłości te niewielkie maszyny będą mogły dostarczać leki bezpośrednio do chorych komórek i tkanek. To idealne rozwiązanie w przypadku leczeniu nowotworów. Dostarczanie leku bezpośrednio do tkanek zwiększy skuteczność terapii, a przy okazji ograniczy skutki uboczne w postaci niszczenia pobliskich tkanek.

Celem 10-letnich badań naukowców było stworzenie zdalnie sterowanego robota zdolnego do poruszania się wewnątrz ludzkiego ciała. Badania sprawdzające w jaki sposób różne mikroorganizmy poruszają się i komunikują w swoim środowisku, wyłoniły dwóch najpoważniejszych kandydatów.

Jednym z nich okazały się bakterie, które w swoim środowisku i mogą przepłynąć dziesięć razy długość ciała w ciągu jednej sekundy. Drugim natomiast plemniki, potrafiące poruszać się pod prąd.

Zespół zdawał sobie sprawę, że wyposażenie maszyn w konwencjonalne systemy napędowe zasilane bateriami, nie wchodzi w grę. Ich masa byłaby bowiem zbyt duża, uniemożliwiając poruszanie się. Uznano więc, że najlepiej do tego zadania nadadzą się fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości.

Maszyna sterowana ultradźwiękami

Realizacja pomysłu nie była jednak prosta, gdyż pierwsze wyprodukowania robotów przy użyciu fotolitografii zakończyły się kompletnym fiaskiem. Udało się to dopiero gdy zakupiono system litografii laserowej NanoScribe, który pozwala tworzyć nanostruktury 3D w żywicy światłoczułej. Dzięki temu w zaledwie pół roku zbudowano trójkątnego robota, który potrafił pływać.

Na razie jednak droga do wykorzystania maszyn w ludzkim ciele jest jeszcze bardzo daleka. Naukowcy muszą bowiem wcześniej uczynić je biokompatybilnym, więc na gotowy produkt poczekamy zapewne jeszcze kilka lat.

Źródło