Image
4.11.2019 0 Comments

Nanomedicína: Nový typ mikrobotov dokáže manipulovať už s bunkami

Možnosť prenosu a presného umiestnenia jednotlivých buniek a mikroskopických častíc v kvapalinách by sa dala využiť ako výkonný nástroj v biomedicíne vrátane cieleného dodávania liekov, nanomedicíny a tkanivového inžinierstva. S týmto cieľom čínski a americkí vedci vytvorili akusticky poháňané mikroroboty, ktoré môžu manipulovať s jednotlivými časticami a bunkami bez ovplyvnenia okolitých objektov.

Mikroboty tvorí polymérna štruktúra v tvare polovice kapsuly, dlhá 7,5 µm, s vonkajším priemerom 5 um a hrúbkou obalu 500 nm.  Vedci potiahli kapsuly 10 nm vrstvou magnetického niklu, čo umožňuje ich riadenie magnetmi. Následne naň aplikovali 40 nm vrstvu zlata. Potom modifikovali vnútorný povrch tak, aby bol hydrofóbny, takže keď sa kapsula ponorí do tekutiny, vnútri sa spontánne vytvorí vzduchová bublina. Keď sú bubliny v kapsulách vystavené pôsobeniu megahertzového akustického poľa, pulzujú, čo spôsobí prvotný pohyb mikrorobotov, ktoré sa zoradia kolmo na blízky okraj a staticky sa vznášajú.

O ďalší pohyb a jeho smerovanie sa postará regulované magnetické pole. Pri akustickom tlaku 4 kPa mohli byť mikroboty poháňané rýchlosťou okolo 2,6 mm/s. Keď bolo zvukové pole vypnuté, okamžite sa zastavili. Vďaka takémuto pohonu a presnému smerovaniu môžu mikroboty selektívne vyberať jednotlivé častice a premiestňovať ich do ľubovoľných polôh.

Na overenie užitočnosti tejto technológie pri bioanalýzach použili vedci mikroboty na presun buniek HeLa v kultivačnom médiu. Bunka HeLa s priemerom 20 µm je podstatne väčšia ako mikrobot, no bola presunutá do kontaktu s ďalšou bunkou v médiu bez narušenia susedných buniek. Na demonštráciu pohybu v zložitých 3D prostrediach vedci použili špeciálne mikroschody a bloky, na ktoré mikrorobot „vyliezol“ pomocou presného ovládania.

V budúcnosti chcú vedci vyriešiť biokompatibilitu mikrorobotov, pretože materiály používané v súčasnosti nie sú biokompatibilné. Uvažujú o ich výrobe napríklad z odbúrateľných polymérov a nahradení niklu menej toxickým magnetickým materiálom, napríklad oxidom železa.

Výskum bol publikovaný v časopise Science Advances. 

Zdroj: physicsworld.com.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum

Žeby adamantium? Nová lesklá a magnetická forma čistého uhlíka oslňuje svojím potenciálom

14.11.2019 00:15

Vedci hovoria, že „šťastná náhoda“ priniesla novú, stabilnú formu čistého uhlíka vyrobenú z lacných surovín. Podobne ako diamant či grafén má tento materiál mimoriadne fyzikálne vlastnosti. Je tvrdší ...

Výskum

Znížením rýchlosti lodí by sa mohli obmedziť emisie skleníkových plynov

12.11.2019 07:30

Podľa novej štúdie  by zníženie rýchlosti lodí mohlo mať priaznivý dosah na ľudí, prírodu a klímu. Zníženie o 20 % by mohlo obmedziť emisie skleníkových plynov, ale aj ďalších znečisťujúcich látok, na ...

Výskum

„Nepotopiteľný kov“ zostáva na vode, aj keď doň urobíte diery

11.11.2019 08:00

Superhydrofóbne materiály, ktoré výborne odpudzujú vodu, môžu byť veľmi užitočné z množstva dôvodov. Môžu zabrániť vytváraniu ľadu na povrchoch, postarať sa o vodotesnosť elektroniky či zefektívnenie ...

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

ACER_122019

Najnovšie videá