Ученые сделали гибридных клеточных роботов из водорослей — Naked ScienceNaked Science
27.11.2017, 07:13
4 минуты
Naked Science
28

Ученые сделали гибридных клеточных роботов из водорослей

Покрытые железом спиралевидные цианобактерии безопасны и легко контролируются внутри организма, обещая создание микророботов для медицины.

algae0

Крошечные роботы, свободно движущиеся по кровотоку и вовремя «ремонтирующие» наш организм, – фантастика, которая до сих пор не стала реальностью. В самом деле, изготовить биосовместимый и инертный каркас клеточных размеров, оснастить его энергосистемой и двигательным механизмом, средствами контроля и так далее – пока не получается. Необходимо добиться и возможности следить за такими устройствами, и управлять их перемещениями – все это остается слишком сложной задачей.

 

В статье, опубликованной журналом Science Robotics, гонконгские ученые во главе с Ли Чзаном (Li Zhang) описывают новый концептуальный подход к решению таких проблем. Они рассматривают возможности использования в качестве носителя медицинских систем живых организмов, а именно сине-зеленых водорослей Spirulina platensis. Это совершенно безопасные, съедобные фотосинтезирующие цианобактерии со спиралевидными клетками, удобными для движения в жидкой среде.

 

Клетки спирулин покрывали наночастицами оксида железа, ненадолго погружая их в раствор. Это заставляло их реагировать на внешнее магнитное поле, которое позволило ученым контролировать перемещения бактерий: спиралевидная форма, покрытая магнитными частицами, легко направляется вперед или назад. При этом авторы использовали ГМ-линии водорослей, производящие флуоресцентный белок. Поэтому движения у поверхности кожи легко визуализировались, и ученые продемонстрировали это в экспериментах на лабораторных крысах.

 

Вверху – схема покрытия водорослей наночастицами. Внизу – микроснимки клеток со все более плотным слоем, после 6, 24 и 72 часов погружения / ©Xiaohui Yan et al., 2017

 

В более глубоких слоях увидеть «биогибридных роботов» можно с помощью МРТ. Авторы даже наблюдали за перемещениями бактериальных клеток в желудке подопытных крыс, показав, что внешнее магнитное поле действительно позволяет неплохо контролировать это движение.

 

©Science Magazine

 

Крайне важным моментом ученые называют «биосовместимость по доступной стоимости» – сам факт, что управляемые устройства совершенно безопасны для организма. Их полная деградация происходит в течение часов или дней, в зависимости от толщины магнитного покрытия. Теперь авторы планируют усовершенствовать «биогибридную» систему с тем, чтобы она могла использоваться для целевой доставки лекарств.

18 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Компьютерное моделирование помогло выяснить, почему сверхновая SN 1572, также известная как сверхновая Тихо Браге, не похожа ни на одну другую звезду этого типа.

Вчера, 13:25
5 минут
Полина Гершберг

Новая модель объяснила необычное явление, зафиксированное во время подводного извержения на Алеутских островах.

18 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Перуанский богомол представляет собой первый известный пример насекомых этого семейства, который явно подражает осам.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.