Вприпрыжку по кишке

Попадание лекарственного средства непосредственно в целевой участок может устранить неприятные и опасные побочные эффекты, такие как выпадение волос или желудочно-кишечное кровотечение, за счет снижения дозировки лекарства и отсутствия контакта с другими, нецелевыми органами.

В исследовании, опубликованном в журнале Micromachines, группа из Университета Пердью впервые продемонстрировала микроробота, продвигающегося с помощью прямых и боковых кувырков по неровной поверхности кишечника in vivo. Поскольку микроробот слишком мал, чтобы иметь при себе аккумулятор, он получает питание и дистанционное управление извне с помощью магнитного поля. Магнитное поле безопасно проникает в различные типы сред, что важно для возможности использования этих роботов в организме человека.

Исследователи выбрали толстую кишку для экспериментов in vivo, потому что в нее легче попасть. Живым мышам под анестезией вводили физиологический раствор с микророботами через прямую кишку и с помощью ультразвукового оборудования в реальном времени наблюдали за тем, как он перемещается.

Содержимое толстой кишки и робот двигались в противоположных направлениях, и добиться этого было нелегко. Внешнее вращающееся магнитное поле, созданное около животного, вызывало вращение микроробота и продвижение в нужном направлении, даже если оно обратно перистальтике. Исследователи обнаружили, что микророботы также могут попадать в толстую кишку, вырезанную у свиней, кишечник которых похож на человеческий.

Исследовательская группа оценила способность микроробота переносить и высвобождать лекарство в емкости с физиологическим раствором. Для этого они покрыли микроробота флюоресцентным имитатором лекарства, которое он успешно перенес через раствор прежде, чем груз высвободился.

Результаты означают, что потенциально можно направить микроробота в целевой участок в теле, оставить его там, а затем позволить лекарству медленно выйти наружу. А поскольку микроробот имеет полимерное покрытие, лекарство не высвобождается, пока он не достигнет места назначения.

Исследователи считают, что микророботы могут выступать также в качестве диагностических инструментов, снижая потребность в минимально инвазивной колоноскопии для забора материала.

И наконец, магнитные микророботы, которые изготавливаются из недорогих полимера и металла, нетоксичны и биосовместимы.

Ролик с микророботами, прыгающими по разным поверхностям, можно посмотреть на YouTube.

Статья E.E.Niedert et al. A Tumbling Magnetic Microrobot System for Biomedical Applications опубликована в журнале Micromachines.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Purdue University: All-terrain microrobot flips through a live colon.