Группа ученых из Института интеллектуальных систем им. Макса Планка (Германия) разработала удивительных микророботов. Эти крошечные помощники сделаны из обычных микроводорослей, покрытых магнитным материалом, и могут плавать в жидкостях под управлением магнитного поля. Исследование, опубликованное в журнале Matter, открывает новые горизонты для медицины.
Микроводоросли — это одноклеточные организмы размером всего 10 микрометров (примерно в 10 раз тоньше человеческого волоса). В природе они плавают, используя два жгутика — маленькие «весла», которые работают как моторчики, толкая их вперед движением, похожим на брасс. Ученые покрыли эти водоросли тонким слоем хитозана — природного вещества, вроде клея, — смешанного с магнитными наночастицами. Теперь ими можно управлять с помощью магнита, как игрушечным корабликом с пультом.
Эти микророботы называют биогибридами, потому что они сочетают живое (водоросли) и искусственное (магнитное покрытие). Важно, что покрытие почти не мешает им плавать: они мчатся со скоростью 115 микрометров в секунду — это около 12 их собственных длин за секунду! Для сравнения, знаменитый пловец в мире Майкл Фелпс развивает лишь 1,4 длины тела в секунду.
Ученые проверили микророботов в разных условиях: в обычной воде и в вязких жидкостях, похожих на слизь. Они создали миниатюрные 3D-печатные каналы — узкие «коридоры», где водорослям приходилось маневрировать. Без магнитного управления они часто застревали, как машина в пробке. Но стоило включить магнитное поле, и микророботы начинали двигаться плавно, избегая стенок.
В вязкой среде водоросли плыли медленнее и зигзагами, но магнит все равно помогал им держать курс. Это важно, потому что внутри человеческого тела жидкости тоже бывают густыми, как в сосудах или тканях.
Ученые отмечают, что эти микророботы — не просто научное чудо, а потенциальная революция в медицине. Их главная цель — адресная доставка лекарств.
Представьте: вместо того чтобы глотать таблетку, которая действует на весь организм, микроробот доставит лекарство прямо к больной клетке, например, к опухоли. Это снизит побочные эффекты и сделает лечение точнее.
Крошечный робот-капля может протиснуться куда угодно, разрываясь на части и собираясь
Микроботов, созданных из живых клеток, научили запоминать информацию
