31.10.2021
Homo Science
1
2 475

Доставка лекарств: как учили «плавать» микроскопические кораблики

4.5

Сложность лечения многих заболеваний, например, рака, заключается в том что медики не всегда знают, как доставить лекарство к нужному месту в организме. Эту проблему могут помочь решить микророботы — крошечные «кораблики», которые доставят лекарство, проплыв по сосудам человека. Построить «судно» размером в несколько микрометров — миллионных долей метра — очень сложно, но команде ученых из Нидерландов удалось напечатать такие микроскопические структуры на 3D-принтере и даже научить их «плавать».

Микромодели / ©homo-science.ru

Микрокораблик и космический корабль из «Стартрека» ученые напечатали, просто чтобы проверить возможности 3D-принтера. Метод двухфотонной полимеризации — это способ печати, который позволяет создавать практически любые трехмерные структуры с микрометровым разрешением.

Для практических целей же больше пригодятся простые формы — спирали и эллипсоиды. Такие «кораблики» позволяют изучать термодинамические процессы в жидкостях и понимать, почему структура той или иной формы движется в разных средах по-разному.

Движение микромодели/ ©homo-science.ru

Чтобы кораблики плавали, им нужно «топливо». В новом исследовании ученые из Университета Лейдена (Нидерланды) пробовали запускать спирали с помощью химической реакции. На один из концов спирали нанесли катализаторы — вещества, которые ускоряют реакцию и при этом не расходуются.

Схема эксперимента / ©homo-science.ru

В ходе опытов применяли один из самых популярных катализаторов, использующихся для моделирования процессов в жидкостях, — смесь платины и палладия, которая катализирует распад перекиси водорода. За счет образующейся после распада энергии микрометровые кораблики могут двигаться.

Движение микромодели/ ©homo-science.ru

В предыдущих подобных исследованиях микрометровые частицы не печатали, а синтезировали. Вещество-катализатор можно было нанести на частицу только напылением. При этом не удавалось зафиксировать частицу и проконтролировать, где именно будет находиться каталитический центр — то самое место, которое вступает в химическую реакцию и двигает частицу. Зато напечатанные на 3D-принтере частицы все зафиксированы в одном положении, и нанести на них каталитический центр получается с большой точностью.

Частицы с катализатором, нанесенным на боковую сторону спирали, двигались перпендикулярно своей оси и не вращались вокруг нее. Эти кораблики — пока лишь шаг в исследованиях, приближающий нас к микророботам. Доставлять лекарства они пока что не могут, зато помогают изучать, как искусственные и живые микроскопические объекты перемещаются в жидкостях.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Homo Science – просветительский проект, созданный Госкорпорацией «Росатом» специально для молодежи на Интернет-площадке homo-science.ru. Его адресаты – все, кто только начинает думать и мечтать, и те, кто не собирается прекращать этим заниматься. Цель проекта – донести академические знания из самых разных областей науки до молодой аудитории. Homo Science предоставляет медиаплощадку для блогеров-популяризаторов науки и ученых, которые готовы объяснить научные процессы понятным и доступным языком.
Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

10 часов назад
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Вчера, 13:16
Мария Осетрова

Сталкивая частицы в Большом адронном коллайдере, ученые обнаружили свидетельства существования экзотического мезона X(3872), который не вписывается в существующую кварковую модель. Его изучение поможет лучше понять процессы, происходившие в первые мгновения существования Вселенной.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

DELETED
09.11.2021
-
0
+
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: