Крихітні пристрої керуються ультразвуком. Дослідження опубліковано у Nature Communications.
Швейцарські інженери розробили бульбашкового мікроробота, здатного переміщатися крихітними складними кровоносними судинами мозку за допомогою ультразвуку. Пристрої пройшли випробування на мишах і в майбутньому можуть використовуватися для точної доставки ліків під час лікування раку мозку та інсульту.
Мікророботи є наповнені газом мікробульбашки діаметром від 1,1 до 1,4 мкм, покриті ліпідами. Бульбашки виготовлені з флуоресцентної контрастної речовини, яка використовується в ультразвуковій візуалізації. А ліпідна оболонка складається з речовини, що утворює клітинні мембрани. Обидва компоненти згодом розчиняються в організмі.
Пухирцеві мікророботи в судинах мозку миші під мікроскопом (праворуч) та схема системи для управління роботами (ліворуч). Зображення: Alexia Del Campo Fonseca et al., Nature Communications
Вчені ввели мікробульбашки в судини мозку мишей і дозволили їм циркулювати у кровотоку тварини. За допомогою мікроскопії дослідники відстежували переміщення бота в режимі реального часу, а чотири датчики, прикріплені до зовнішньої частини голови миші і ультразвук, що генерують, керували пристроями. Реагуючи на акустичні хвилі, роботи самостійно збиралися до груп і переміщалися судинами мозку.
Боти розвивали швидкість до 1,5 мкм/с та успішно рухалися проти потоку крові зі швидкістю до 10 мм/с. Аналізуючи тканину мозку після експерименту, дослідники виявили, що мікророботи не пошкодили оболонку судин та не викликали загибель нейронів.
Мікророботи, які можуть переміщатися крихітними судинами мозку, забезпечать точну доставку ліків і дозволять виконувати мінімально інвазивні операції. Існуючі технології тестували роботів, керованих магнітами, але складаються з токсичних матеріалів, які складно виводити з організму. Пухирцеві мікророботи з речовин, що вже використовуються і схвалені в медицині, можна буде швидше пристосувати для лікування людей.