Плавучие микророботы смогут доставлять лекарства к нужной цели

Ученые давно бьются над созданием микроустройств, которые могли бы плыть по сосудам и доставлять в нужное место лекарственный препарат. Создать устройство размеров в несколько микронов несложно, но главная трудность заключается в том, чтобы научить его передвигаться – при таком размере вязкость крови приближается к вязкости меда, и в ней очень трудно двигаться в заданном направлении. Однако ученые из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), США, разработали модель уникального микроробота, который сможет справиться с высокой вязкостью крови и доставить лекарство прямо к цели. Подробное строение этих устройств описано в журнале Soft Matter.

 Секрет передвижения этих микропловцов длиной в 10 мкм состоит в их умении изменять свой объем за счет уникального материала, из которого они сделаны – гидрогеля. Более того, микророботы обладают двумя крошечными боковыми «плавниками». Гидрогель позволяет микророботу периодически расширяться и сокращаться под воздействием осциллирующих химических реакций, смены магнитных или электрических полей или вследствие изменений температуры. В результате процессов сокращения и расширения, боковые плавники получают пульсирующие импульсы и двигаются. В итоге микроробот может беспрепятственно двигаться вперед даже в вязкой крови.

 В передней части микроробота расположен еще один чувствительный отросток, который реагирует на специфические стимулы - интенсивность света, температуры или магнитного поля – и определяет траекторию движения робота. По словам одного из авторов микроробота, доцента Александра Алексеева (Alexander Alexeev), самое главное, что им удалось – разработать сам принцип движения, подходящий для столь малых размеров. Опираясь на эту базу, далее ученые смогут экспериментировать со строением и формой робота и улучшать его.

 Максимальная скорость, которую может развивать этот робот – пара микрометров в секунду, однако этого вполне достаточно, чтобы выполнять возложенные на него функции, например, доставлять лекарство к мишени. Пока микроробот существует лишь в виде компьютерной модели. Ученые скрупулезно рассчитали его размеры, необходимую гибкость, точное строение и форму «плавников». В самое ближайшее время они надеются сконструировать первого подобного микроробота.

Univadis.ru

Вопросы, ответы, комментарии