Opracowano „komórkowe” nanoroboty, które bezpiecznie oczyszczą krew z bakterii i toksyn

Inżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego opracowali małe roboty napędzane ultradźwiękami, które mogą poruszać we krwi, by usunąć szkodliwe bakterie wraz z produkowanymi przez nie toksynami.

Pionierska technologia

Nanoroboty zostały stworzone z myślą o bezpiecznym i skutecznym sposobie, który pomoże usuwać z organizmu toksyny i sprawdzi się w dekontaminacji płynów biologicznych. Nanoroboty stworzono z drutów powlekanych złotem i hybrydy trombocytów oraz erytrocytów.

Hybrydowa powłoka umożliwia nanorobotom jednoczesne wykonywanie dwóch zadań różnych komórek – płytek krwi, które wiążą patogeny oraz czerwonych krwinek, które absorbują i neutralizują toksyny wytwarzane przez bakterie.

Opracowano „komórkowe” nanoroboty, które bezpiecznie oczyszczą krew z bakterii i toksyn
Udostępnij

Powłoka ze złota reaguje na ultradźwięki, co daje im możliwość szybszego poruszania się bez konieczności stosowania chemicznych środków. Taka mobilność pozwala nanorobotom skutecznie mieszać się z ich celem we krwi, by przyspieszyć proces detoksykacji.

Autorzy

Koncept został opublikowany w Science Robotics i jest pionierską technologią zapoczątkowaną przez połączenie pracy Josepha Wanga oraz Liangfanga Zhanga – profesorów na Wydziale Nanotechnologii Uniwersytetu Kalifornijskiego. Wang opracował nanoroboty napędzane ultradźwiękami, a Zhang stworzył naturalną powłokę.

Opracowano „komórkowe” nanoroboty, które bezpiecznie oczyszczą krew z bakterii i toksyn
Udostępnij

Poprzez integrację naturalnych powłok komórkowych z syntetycznymi nanomaszynami, możemy nadać nowe możliwości małym robotom, by w tym przypadku usuwały patogeny i toksyny z ciała. Jest to przyszłościowa platforma dla różnorodnych zastosowań terapeutycznych i biodetoksykacyjnych.

Nanoroboty

By stworzyć hybrydową powłokę, najpierw oddzielono błony od płytek krwi i czerwonych krwinek. Następnie użyto fal dźwiękowych o wysokiej częstotliwości do połączenia membran ze sobą. Ponieważ membrany zostały pobrane z rzeczywistych komórek, zawierają one wszystkie pierwotne funkcje komórki.

Opracowano „komórkowe” nanoroboty, które bezpiecznie oczyszczą krew z bakterii i toksyn
Udostępnij

Powłoka również chroni nanoroboty przed gromadzeniem się białka na powierzchni, które po jakimś czasie mogłoby uniemożliwić im normalne funkcjonowanie. Sam nanorobot jest około 25 razy mniejszy niż szerokość ludzkiego włosa.

Kolejnym krokiem są badania na żywych organizmach. Zespół planuje także stworzenie nanorobotów powlekanych materiałami biodegradalnymi zamiast złota

Źródło i fotografie: jacobsschool.ucsd.edu, robotics.sciencemag.org