Ученые сделали гибридных клеточных роботов из водорослей — Naked Science
27.11.2017
4 минуты
Редакция
117

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

Вчера, 15:01
25 минут
Александр Березин

Недавняя научная работа предрекла серьезную эпидемию коронавируса 2019-nCoV. Согласно ей, 95% зараженных еще не зарегистрированы властями, а значит, через пару недель в одной Ухани будут сотни тысяч заболевших. При наблюдаемой смертности от вируса в 2,36% — это многие тысячи погибших. На самом деле, новая работа скорее «ловит хайп» или, если угодно, пытается держать мир настороже, чем описывает реальную эпидемию. Последние данные по заразности коронавируса показывают: он действительно неблестяще передается от человека к человеку. Для эпидемии в Китае этого достаточно, но большое число жертв за пределами этой страны маловероятно. Выясняем почему.

Вчера, 13:56
4 минуты
Илья Ведмеденко

Американские военные пришли к выводу, что новейший эсминец можно эксплуатировать в условиях больших волн. Безопасность корабля в значительной степени объясняется его конструкцией, обеспечивающей малозаметность.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

24 января
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
26 минут
Александр Березин

Земная атмосфера 2,7 миллиарда лет назад состояла в основном из углекислого газа — и было его там до тысячи раз больше, чем сегодня. При этом азота почти не было, хотя сегодня его в воздухе 78%. Выходит, наша газовая оболочка по составу была близка к марсианской. Как ни странно, эти дела давно минувших дней актуальны для ответа на вопрос о будущем выживании человечества. Похоже, предсказание Стивена Хокинга о гибели всего живого из-за превращения Земли в Венеру не сбудется. Разбираемся, почему так и как одно связано с другим.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

25 января
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности игры 2012 года.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: