Zvukem pohánění pomocníci

2023/ 20.06.

V lékařské mikrorobotice navrhli vědci malého robota s vlastním pohonem, který může rychle a efektivně dodávat léky přímo do míst v těle, kde jsou potřeba.

Vědci z Coloradské univerzity v Boulderu se inspirovali přirozeným pohybem biologických „plavců“, jako jsou bakterie a spermie, které procházejí pomocí nelineárních pohybů složitým vnitřním prostředím. Na tomto základě vytvořili z biokompatibilních polymerů zvukem poháněného mikrobota o průměru pouhých 20 µm (několikrát menší než lidský vlas).

Když je vzduchová dutina uprostřed mikrobota zasažena akustickou vlnou (např. ultrazvukem), vibruje a pohání ho vpřed. Aby se maximalizoval nelineární pohyb, byl mikrobot vybaven symetrickými a asymetrickými ploutvemi, které mu dodávají vzhled turbíny a způsobují, že se otáčí v orbitálním pohybu. Umožňují mu pohybovat se rychlostí asi 3 mm za sekundu.

Při testech na myších zjistili, že dokáží dopravit léky zapouzdřené v jejich polymerní matrici přímo do močového měchýře myší. Mikroboty se zachytily na stěně měchýře a během dvou dnů uvolnili přes 90 % léku. Vědci plánují učinit mikroroboty plně biologicky odbouratelnými, aby se v těle zcela rozpustili.

Foto: Shields Lab, University of Colorado Boulder

Mikrobot o Ø 20 µm pod rastrovacím elektronovým mikroskopem.

Testy na myších prokázaly, že mikroboty se zapouzdřenými léky se přichytily na močovém měchýři, kde vylučovaly lék.