Naukowcy po raz pierwszy rozważyli roboty wielkości komórki wewnątrz żywego organizmu

Naukowcy z ETH Zurich i Max Institute for Intelligent Systems

Plancka po raz pierwszy odkryto w trybiew czasie rzeczywistym i wyraźnie obrazuje maleńkie roboty o wielkości zaledwie pięciu mikronów w naczyniach krwionośnych mózgów myszy przy użyciu nieinwazyjnej techniki obrazowania.

Naukowcy wykorzystali technologię optoakustycznątomografia. Ta metoda opiera się na efekcie fotofonicznym. Badane tkanki są naświetlane ultrakrótkimi impulsami laserowymi trwającymi kilka nanosekund. Podczas pochłaniania promieniowania powstają fale ultradźwiękowe, które można wykryć za pomocą szerokopasmowych przetworników ultradźwiękowych i wykorzystać do budowy obrazów wolumetrycznych.

Mikroroboty i ich wizualizacja w naczyniach mózgu myszy. Źródło: ETH Zurich / Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

Naukowcy zauważają, że w celu uzyskania jasnegoobrazy wymagają specjalnych robotów. W swojej pracy wykorzystali kuliste mikroroboty z dwutlenku krzemu pokryte w połowie niklem, a w połowie złotem. Kuliste roboty o wielkości od 5 do 20 mikronów wypełnione są zielonymi nanopęcherzykami (liposomiami). Najmniejsze z urządzeń mają wielkość czerwonych krwinek i mogą, zdaniem twórców, przenikać przez najdrobniejsze naczynia włosowate.

„Złoto jest bardzo dobrym kontrastemsubstancja do obrazowania optoakustycznego. Bez warstwy złota sygnał generowany przez mikroroboty jest po prostu zbyt słaby, aby można go było wykryć – wyjaśnia Daniel Razansky, profesor w ETH Zurich i współautor badania.

Ponadto, zdaniem naukowców, złoto też jestminimalizuje cytotoksyczne działanie powłoki niklowej, która odpowiada za poruszanie się robota. Naukowcy używają niklu jako magnetycznego ośrodka napędowego, wraz z prostym magnesem trwałym, do poruszania robotami wewnątrz ciała.

Naukowcy zauważają, że nanoliposomy wewnątrz robota można wypełnić lekami, co umożliwi wykorzystanie robota do ukierunkowanego dostarczania leków. Dokładne możliwości wizualizacji 

Bez wizualizacji mikrorobotyka jest tak naprawdęślepy. Dlatego do rozpoznawania i kontrolowania mikrorobotów wielkości komórki w żywym organizmie potrzebne są obrazy o wysokiej rozdzielczości w czasie rzeczywistym.

Daniel Razansky, profesor ETH Zurich i współautor badania

Czytaj więcej

Spójrz na „cichego” drona z napędem jonowym nowej generacji

Starożytne samce trylobitów przypinały samice podczas godów

Rosja i Stany Zjednoczone mają samoloty Doomsday: jak i gdzie będą latać na wypadek końca świata