Екип изследователи от Южна Корея и Швейцария демонстрираха, че е възможно да се използват магнитно задействани микророботи за доставяне на стволови клетки към целева тъкан.

В своята статия, публикувана в списание Science Robotics, групата описва създаването на малките роботи, как работят и колко добре са се справили на тестовете.

Вече има изследвания, които показват, че е възможно да се доставят лекарства до определено място в жив човек чрез инжектиране на малки роботи в кръвния поток, след което да се насочат към целта с помощта на външни магнити. В тази нова работа изследователите показват, че същото е възможно и за стволовите клетки.

Използването на стволови клетки за лечение на човешки състояния или за възстановяване на увредената тъкан се превърна в основна област на научните изследвания за учените, но в момента единственият начин да се доставят до определена област е чрез инжектиране. Но инжектирането им в труднодостъпни места може да е трудно и да доведе до увреждане на тъканите. При инжектирането има също така и ниска степен на оцеляване на стволовите клетки. За да се преодолеят проблемите, свързани с инжектирането, изследователите използват 3D лазерна литография, за да произведат две форми на робот - сфера и спирала - и двете с порести повърхности, за да позволят на стволовите клетки да се прилепят към тях. След това изследователите използват магнитно поле, за да се насочат роботите в различни сценарии.

^{Микророботи (сиви) и диференцирани неврони (оранжеви), разглеждани под сканиращ електронен микроскоп. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)}

^{Илюстрация на експериментална установка за магнитна манипулация на микророботи, пренасящи стволови клетки през мозък на плъх. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)} 

Използвайки своята система, изследователите съобщават за насочване на микророботи към празна кухина в жива мишка. Учените успяват също и да ги преместват през изолиран кръвоносен съд, клетъчна култура и парче мозък на плъх. В повечето случаи малките роботи носят стволови клетки, но изследователите показват, че могат да пренасят и ракови клетки - като ги доставят до чип с органи (body-on-a-chip или organ-on-a-chip ).

^{Чип с 10 модела на човешки органи. Текущите системи на чип с моделни органи организират различни видове човешки клетки в устройство и през тях текат течности, за да имитират кръвния поток. Това позволява на изследователите да видят как например белодробните клетки реагират на различни условия. Новото устройство може да помогне на изследователите да видят как различните видове тъкани реагират на лекарствата, без да използват лабораторни животни. Източник: MIT Technology Review}

Изследователите отбелязват, че работата им е още в начален етап. Освен тестването за безопасност, все още се търси начин за насочване на такива роботи в живи човешки същества. Понастоящем единственият начин да се наблюдава къде са в живо същество, е да се използва технология, основана на магнитен резонанс, което би възпрепятствало магнитното насочване на микророботите.

^{Видео на спираловиден микроробот, минаващ през кръвоносен съд в мозъка на плъх. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)} 

^{Видеоклип за култивиране на микротъкан след доставяне на ракови клетки чрез микроробот в чип с моделен микроорган с чернодробния тумор. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)}

^{Видео на спираловидни и сферични микророботи, маневриращи във вентрикул - кухина изпълнена с гръбначно-мозъчна течност - в парче от мозък на мишката. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)}

^{Видео на целенасочена доставка на клетки чрез микроробот в чип с моделни тъкани на чернодробен тумор. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)}

^{Видео на спирални и сферични микророботи, които носят стволови клетки на лабораторно блюдо. Кредит: Jeon et al., Science Robotics, 4, eaav4317 (2019)}

Още по темата

10/05/2016

Медицина

Създадена е изкуствена кожа, която скрива бръчките (видео)

20/04/2016

Технологии

Светлината като движеща сила на "програмируема материя"

06/05/2015

Животът

Малки синтетични частици се придвижват като бактерии