Главная  Информация для покупателей  Клеткоподобные нанороботы, очищающие кровяное русло от бактерий и токсинов

Клеткоподобные нанороботы, очищающие кровяное русло от бактерий и токсинов

31 мая 2018


Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего разработали крошечные, управляемые ультразвуком роботы, которые могут плавать по кровеносным сосудам, удаляя вредные для здоровья бактерии и токсины, которые они производят. Эти экспериментальные нанороботы доказывают правильность концепции, что в один прекрасный день подобные наноустройства превратятся в оборудование медицинского назначения — станут безопасным и эффективным способом детоксикации и деконтаминации биологических жидкостей.

Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего разработали крошечные управляемые ультразвуком роботы, которые могут плавать по кровеносным сосудам, удаляя вредные для здоровья бактерии и токсины, которые они производят.

Исследователи построили нанороботы, покрыв золотые нанопроволоки гибридом мембран тромбоцитов и эритроцитов. Это гибридное клеточное мембранное покрытие позволяет нанороботам сразу выполнять две задачи связывать патогены, такие как бактерии MRSA (устойчивый к антибиотикам штамм Staphylococcus aureus) и поглощать и нейтрализовать токсины, произведенные этими бактериями. Тело нанороботов, выполненное из золота реагирует на УЗИ, что дает им возможность быстро плавать без химического топлива. Эта мобильность помогает нанороботам эффективно соединяться с их мишенями (бактериями и токсинами) в крови и ускорять детоксикацию.

Работа, опубликованная 30 мая 2018 г в Science Robotics, объединяет технологии, впервые созданные Джозефом Вангом и Лянфангом Чжан, профессорами Департамента нанотехнологий инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета Сан-Диего. Команда Ван разработала нанороботы с ультразвуковым управлением, а команда Чжана изобрела технологию нанесения наночастиц на естественные клеточные мембраны.

«Интегрируя естественные клеточные покрытия и синтетические наномашины, мы можем снабдить нанороботов новыми функциями: способностью удалять патогены и токсины из организма и других матриц», — сказал Ванг. «Это испытательная платформа для разнообразных терапевтических и биодетоксикационных приложений».

«Идея заключается в создании многофункциональных нанороботов, которые могут выполнять сразу несколько различных задач», — сказал первый автор книги Берта Эстебан-Фернандес де Авила, почетный научный сотрудник исследовательской группы в Сан-Диего. Покрытие также защищает нанороботы от процесса, известного как биологическое обрастание — когда белки собираются на поверхность инородных для организма предметов, что мешает их нормальной работе.

Исследователи сконструировали гибридное покрытие, предварительно отделив целые мембраны от тромбоцитов и эритроцитов. Для прикрепления мембран применялись высокочастотные звуковые волны. Поскольку мембраны были взяты из реальных клеток, они содержали все функции поверхностных белков этих клеток. Для создания нанороботов исследователи покрывали гибридные мембраны золотыми нанонитями, используя поверхностное натяжение.

Нанороботы примерно в 25 раз меньше ширины человеческого волоса. При воздействии ультразвука они могут перемещаться со скоростью до 35 микрометров в секунду в крови. В тестах исследователи использовали нанороботы для обработки образцов крови, зараженных MRSA и их токсинами. Через пять минут эти образцы крови имели в три раза меньше бактерий и токсинов, чем контрольные необработанные образцы.

Работа все еще находится на ранней стадии. Исследователи отмечают, что их конечной целью является не разработка нанороботов исключительно для лечения инфекций MRSA, а создание наноустройств, способных проводить комплексную детоксикации биологических жидкостей. Будущая работа включает тесты на животных. Команда также работает над созданием нанороботов из биоразлагающихся материалов вместо золота.

Другая информация

24 июня
Искусственный метаболизм и движение против течения

Ученые создали метод управления движением биополимерных микрочастиц, находящихся в жидкой среде. В их состав входят ДНК-линкеры, которые обладают свойством создавать структуры с заданными свойствами.

20 июня
В экстремально солёной воде найдена новая жизнь

Проект, подержанный Российским научным фондом, позволил учёным определить новых обитателей гиперсоленых водоемов Крыма — ими оказались три вида мотыля.

17 июня
Проблемы беспилотного транспорта

Ученые-инженеры выделили несколько основных проблем, из-за которых транспорт не cможет двигаться по улицам без водителя в ближайшие годы, если не десятилетия.

13 июня
Новые вакцины против вируса гриппа и пневмонии

Каждый год наблюдается более 30 млн. случаев заболевания детей респираторно-синцитиальный вирусом (РСВ), причём каждый 300-й случай с летальным исходом.

10 июня
Выделен новый белок для обогащения животных кормов в сельском хозяйстве

В прошлом месяце была запатентована новая технология получения протеина, которым планируется обогащать корм животных в сельском хозяйстве.

Вся информация