Ученые сделали гибридных клеточных роботов из водорослей
Покрытые железом спиралевидные цианобактерии безопасны и легко контролируются внутри организма, обещая создание микророботов для медицины.
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.
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.
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.
Компьютерное моделирование помогло выяснить, почему сверхновая SN 1572, также известная как сверхновая Тихо Браге, не похожа ни на одну другую звезду этого типа.
Новая модель объяснила необычное явление, зафиксированное во время подводного извержения на Алеутских островах.
Перуанский богомол представляет собой первый известный пример насекомых этого семейства, который явно подражает осам.
Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.
Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.
Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.
Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.
Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.
Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.
