Умные микроводоросли доставят лекарства в ткани организма

Исследователи разработали биогибридных микророботов, модифицировав микроводоросли с помощью специального магнитного покрытия. Эти «микроплавунцы» практически полностью сохранили свою скорость даже в условиях сильного ограничения, а в вязкой среде их скорость снижалась лишь незначительно. Эта технология открывает путь к многочисленным применениям, в частности, к адресной доставке лекарств.

Биогибридные микророботы вызывают все больший интерес в робототехнике благодаря своей двигательной способности, которая стала возможной благодаря интеграции биологических элементов. Они модифицируются путем встраивания различных микро- и наноматериалов, что позволяет осуществлять универсальное управление в самых разных контекстах, например, при навигации внутри биологических тканей.

Например, инженеры разработали магнитотактические бактерии, способные доставлять целевые противораковые препараты. Модифицированные сперматозоиды, управляемые магнетизмом, также были протестированы в минимально инвазивных протоколах для борьбы с бесплодием. Совсем недавно внимание исследователей привлекла одноклеточная микроводоросль Chlamydomonas reinhardtii (CR), которая отличается удивительной способностью плавать, чувствительностью к свету и биосовместимостью.

Оснащенная двумя передними жгутиками, похожими на хлысты, эта клетка может развивать скорость, в 20-25 раз превышающую ее длину в секунду. Не обладая генотоксической активностью, она особенно хорошо подходит для применения в тканевой инженерии и регенеративной медицине. Ее автофлуоресценция в сочетании с относительно длительным временем пролиферации отличает ее от других клеток, используемых в гибридной микроробототехнике.

Однако, несмотря на то, что магнитное управление стало наиболее распространенным методом наведения, его применение для микроводорослей остается ограниченным из-за ряда факторов. В частности, неизвестно, как добавление магнитных частиц или покрытий может повлиять на их способность плавать — особенно в замкнутых средах, таких как биологические микрососуды. Кроме того, низкая эффективность биогибридизации может повлиять на управляемость роя в целом.

Команда из Института интеллектуальных систем Макса Планка (MPI-IS) в Штутгарте (Германия) разработала метод, который позволяет микроводорослям сохранять подвижность, несмотря на добавление магнитного покрытия.

 

Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/umnye-mikrovodorosli-dostavyat-lekarstva-v-tkani-organizma/

      Больше интересного в наших социальных сетях. Подписывайся!