Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Золотая пуля

Золото и клеточные мембраны стали микророботом для борьбы с бактериями

Григорий Копиев, N+1

Американские исследователи создали медицинского микроробота из золотой частицы, покрытой гибридной мембраной, которая, в свою очередь, сделана из мембран эритроцитов и тромбоцитов. Робот способен захватывать опасные бактерии и производимые ими токсины, а его движением в организме можно управлять с помощью ультразвука, рассказывают авторы в журнале Science Robotics (Hybrid biomembrane–functionalized nanorobots for concurrent removal of pathogenic bacteria and toxins).

Ученые разрабатывают не только больших роботов, но и микроскопических, предназначенных в том числе для работы внутри организма человека. Они могут решать разные задачи — например, выполнять точечную доставку лекарств или захват отдельных клеток. Поскольку создавать искусственные двигатели и сенсоры для таких маленьких роботов очень сложно, нередко разработчики оснащают их элементами из живых организмов. К примеру, в прошлом году немецкие исследователи превратили сперматозоид в гибридный доставщик лекарства к раковой опухоли.

Группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Диего под руководством Джозефа Ванга (Joseph Wang) использовала похожий подход и создала микроробота, использующего натуральные клеточные мембраны для захвата бактерий и токсинов. Авторы решили нацелить робота на грамположительные бактерии, в частности, на золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus). Эти бактерии выделяют порообразующие токсины, создающие в клеточных мембранах отверстия, которые могут приводить к лизису.

gold_bullet1.png
Схема работы робота (рисунки из статьи в Science Robotics)

Исследователи смогли создать робота, который захватывает как сами бактерии, так и выделяемые ими токсины. Поскольку в организме грамположительные бактерии зачастую связываются с тромбоцитами, а порообразующие токсины с эритроцитами, ученые решили объединить их свойства, создав гибридную мембрану. Они взяли раствор с эритроцитами и тромбоцитами, и смешали его с помощью ультразвука, создав из них единые везикулы из мембран двух типов. После того, как этот раствор смешали с вытянутыми золотыми частицами длиной около двух микрометров, мембраны самопроизвольно закреплялись вокруг частиц.

gold_bullet2.jpg
Золотистый стафилококк, захваченный роботом

Управлять движением робота можно с помощью ультразвука — он двигается в противоположном от излучателя направлении. Авторы показали эффективность двигающихся роботов, сравнив их со статичными. Ученые поместили роботов в среды, содержащие штамм золотистого стафилококка и одну из групп двигали ультразвуком. Затем они сравнили количество пойманных бактерий с помощью флуоресцентного маркера и увидели, что в группе двигавшихся частиц интенсивность свечения в 3,5 раза выше. Кроме того, исследователи проверили действие роботов на токсины бактерии и выяснили, что присутствие в растворе с эритроцитами таких роботов приводит к заметно меньшему уровню гемолиза — на 5,5 процентов.

Недавно немецкие ученые создали другого робота на основе живых клеток. Они присоединили бактерию кишечной палочки с жгутиками к эритроциту, содержащему лекарство, а также суперпарамагнитные частицы. В результате авторы создали конструкцию, в которой бактерия отвечает за движение вперед, а эритроцит корректирует направление под действием внешнего магнитного поля.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

наномедицина инфекционные болезни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Нанозимы для дезинфекции

Искусственные ферменты, возможно, помогут в борьбе с устойчивыми к антибиотикам возбудителями инфекций.

читать

Наноловушка для микробов и токсинов

Самособирающаяся нанопластина имитирует клеточную оболочку и избирательно захватывает и нейтрализует патогены.

читать

Антибактериальные наноиглы

Микроструктура крыльев стрекозы вдохновила ученых создать нанопокрытие, которое механически уничтожает бактерии.

читать

Антибактериальные наночастицы

Наночастицы из оксида вольфрама при облучении светом уничтожают микробов, но почти не повреждают клетки животных и грибков

читать

Наногубки против сепсиса

Встроенные в мембраны макрофагов наночастицы поглощают эндотоксины, уменьшают воспаление и улучшают прогноз при сепсисе.

читать