Малки плуващи микророботи, които могат да осигурят лечение вътре в човешкия организъм, са създадени от учени.
Използвайки дизайн, вдъхновен от бактерии и сперматозоиди, те могат да бъдат местени вътре в тялото с помощта на ултразвук, за да помогнат за доставяне на лекарства в определени области. „Ракетите“ с размер на клетка се захранват и управляват от високочестотни звукови вълни, съобщава Lab on a Chip.
Създаването на робот с дистанционно управление, който да може да се движи в човешкото тяло, се оказа предизвикателство, отчасти защото не може да носи батерия. Сега изследователи от университета Корнел са измислили решение, след като повече от десетилетие са проучвали начините, по които микроорганизмите се движат.
„Изследвахме начините, по които микроорганизмите, от бактерии до ракови клетки , мигрират и комуникират с околната среда. Въпреки малкия си размер, тези микро-роботизирани плувци, чиито движения са вдъхновени от бактерии и сперматозоиди, един ден биха могли да бъдат страхотен нов инструмент за целенасочено доставяне на лекарства “, обяснява в изявление авторът Мингминг Ву, професор по биологично и екологично инженерство в колеж в Корнел.
Като начало изследователите се опитали да проектират и принтират на 3D принтер роботи, които имитират начина, по който бактериите използват опашките си, за да се задвижат. Но усилията им се провалили. Основното препятствие е намирането на начин за захранване на малките роботи, които трябва да бъдат заредени с енергия, преди да могат да започнат да плуват.
„Бактериите и спермата основно консумират органичен материал в заобикалящата течност и това е достатъчно, за да ги захранва. Но за инженерните роботи това е трудно, защото ако носят батерия, те са твърде тежки, за да се движат “, казва Ву.
Един обещаващ вариант беше да се използват високочестотни звукови вълни, тъй като те се считат за безопасни за клинични проучвания от Администрацията по храните и лекарствата и са тихи, което ги прави лесни за използване в лабораторни експерименти. Триъгълен микроробот плувец, който прилича на „насекомо, кръстосано с ракетен кораб“, е създаден от изследователите. Най-важната му характеристика е двойка кухини на гърба, направени да отблъскват водата чрез хидрофобна смола.
След като плувецът бъде потопен, въздушен мехур автоматично се образува и изпълва всяка от тези кухини. Тези мехурчета започват да се колебаят, когато са изложени на ултразвук, произвеждайки вихри, известни още като поточен поток, който задвижва робота напред. Докато преди това инженерите успешно са създавали плувци роботи с „единичен балон“, това е първият път, когато се създава версия с два от тях.
Изследователите казват, че следващото предизвикателство е да роботите да станат биосъвместими, за да могат да се движат в кръвни клетки с приблизително еднакъв размер. Те също така ще бъдат направени от биоразградим материал, което позволява да се изпращат много ботове наведнъж. Точно както е необходима единична сперматозоидна клетка за оплождане, за да може роботът да изпълни мисията си, обемът е от ключово значение.
„За доставка на лекарства бихте могли да имате група микророботизирани плувци и ако някой се провали по време на пътуването, това не е проблем. Така природата оцелява. В известен смисъл това е по-стабилна система. По-малък не означава по -слаб. Група от тях е непобедима. Чувствам, че тези вдъхновени от природата инструменти обикновено са по-устойчиви, защото природата е доказала, че работи “, заключава Ву.
