Disse mikroskopiske botsene kunne svømme gjennom blodstrømmen for å levere rusmidler


Mikroskopiske maskiner som svømmer gjennom blodbanen for å levere medisiner eller utføre mindre operasjoner har vært en drøm om forskere i flere tiår. I løpet av de siste 15 årene har forskere laget mikromotorvarianter som er avhengige av kjemiske reaksjoner, magnetisme eller vibrasjoner for trykk - men de motoriserer ofte rundt utilsiktet. Den st

Mikroskopiske maskiner som svømmer gjennom blodbanen for å levere medisiner eller utføre mindre operasjoner har vært en drøm om forskere i flere tiår. I løpet av de siste 15 årene har forskere laget mikromotorvarianter som er avhengige av kjemiske reaksjoner, magnetisme eller vibrasjoner for trykk - men de motoriserer ofte rundt utilsiktet. Den største utfordringen er å lede dem til hvor de trengs, sier universitetet i Hong Kong kjemiker Jinyao Tang. Tang og hans team har gjort fremskritt på den forsiden med en mikro svømmer som kan styres jevnt og nøyaktig med hjelp av lys.

Som rapportert i Nature Nanotechnology i desember 2016, bygde forskerne flaskebørsteformede mikropartikler med silisiumstammer og titandioxyd "bristle" hodene. Begge materialer absorberer fotoner, så når lyset skinner på mikropartikkelen, genererer stammen negative hydroksydladninger, og børstene gir positive hydrogenioner. Etter hvert som ioner beveger seg for å balansere den ujevne fordeling av ladning, trekker de væske med dem, noe som gjør at mikro-svømmeren beveger seg mot lysstammen først, som en dart.

Som en test plasserte forskerne en svømmer i væske på en glideskinne og styrte den med ultrafiolett lys for å stave ut ordet "nano". Den 11 mikron lange motoren kunne dekke om en millimeter om to minutter, sakte for medisinske applikasjoner - men Tang sier at de nå utvikler nye geometrier for å få fart på svømmere. "Denne unike måten å justere fart og retning er fantastisk, " sier Sámuel Sánchez, en nanorobotikist ved Max Planck-instituttet for intelligente systemer i Stuttgart, som ikke var involvert i forskningen.

Dette arbeidet er et tidlig glimt på medisinske roboter som leger kunne navigere gjennom pasientens kropp fra utsiden med en fokusert lysstråle, forteller Tang. Apparatene kjører for tiden på ultrafiolett lys, men forskerne arbeider nå med mikroswimmere som svarer på en nesten infrarød bølgelengde som kan trenge inn i noen få centimeter av vev. For applikasjoner dypere i kroppen, kan kirurger styre botsene med optiske fibre.

Denne artikkelen ble opprinnelig utgitt med tittelen "Bots in Your Bloodstream" in316, 2, 15 (februar 2017)

Discoverers of Shape-Shifting Particles Vinn Nobel Physics PrizeForurensning, Fattigdom og Folk av Farge: Astma og Inner CityEr etanol fra korn dårlig for klimaet?Lettere å svelge: US Beefs Up FDA med Food Safety Modernization ActVerden kan ha mindre tid til å takle klimaendringer enn forskerne tenkteNytt eksperiment tar sikte på å spre Neutrino Mass MysteryCDC-studie finner rakettstoffkjemikalier i babyformelKonsekvensene av klimaendringer utvider menneskelig helse