Учени създадоха роботи за борба с рака под формата на микромехурчета
Учени от Съединени американски щати са основали самонасочващи се микророботи за битка с рака, написа сп. " Нейчър нанотекнолъджи ".
Потенциалът на микророботите в медицината е голям: сходни дребни структури могат да откриват огнища на болести, да доставят медикаменти тъкмо до задачата и даже да взаимодействат с тъканите в организма. Досега обаче тяхното всеобщо приложение беше възпрепятствано от сложността на структурата, високата цена и трудоемкото произвеждане.
Сега екип от учени от Калифорнийския софтуерен институт е направил значима крачка към практическата медицина, като коренно е опростил самата концепция за микроробот. Изследователите оферират да се откажат от комплицираните 3D-печатни структури и да трансфорат нормално микромехурче в робот.
Микромехурчетата са извънредно дребни газови мехури, нормализирани посредством специфични обвивки, като да вземем за пример фосфолипиди. Те имат разнообразни приложения, измежду които са контрастни субстанции, употребявани в ехографията.
По-рано същият екип е употребявал микророботи с хидрогелова обвивка, в които се е намирало мехурче с газ. Подобни системи могат да се насочват към тумора благодарение на магнити и ултразвук, само че тяхното произвеждане изисква чисти пространства и профилирано съоръжение.
Новият метод е доста по-опростен - учените основават хиляди микромехурчета, просто като влияят с ултразвук върху разтвор на протеина албумин.
Получените мехурчета са биосъвместими и елементарно се унищожават при нужда. Тяхната протеинова обвивка съдържа химични групи, към които могат да се прикрепят разнообразни молекули - от противоракови препарати до контролни детайли.
За да могат мехурчетата да се движат, на повърхността им е нанесен ензимът уреаза. Той разгражда уреята - необятно публикуван метаболитен артикул в организма, до формиране на амоняк и въглероден диоксид. Поради неравномерното систематизиране на ензима, към мехурчето поражда химически дисбаланс, който го кара да се движи напред.
Учените са основали две версии на тези " мехурчести " микророботи. В първата - към обвивката са добавили магнитни наночастици. Благодарение на това устройствата са могли да бъдат направлявани
с външно магнитно поле, а придвижването им да се наблюдава с ултразвук. Във втората версия откривателите са стигнали още по-далече, като са създали системата самостоятелна.
Известно е, че туморите и възпалените тъкани отделят нараснало количество водороден пероксид. Учените са се възползвали от това, като са добавили ензима каталаза на повърхността на мехурчетата. Той реагира с водородния пероксид, създавайки химичен градиент, по който микророботите независимо се придвижват към тумора. Този механизъм се назовава хемотаксис (насочено придвижване на кафези или микроорганизми в отговор на химични стимули).
Когато мехурчетата доближат задачата, върху тях се оказва влияние с фокусиран ултразвук, което ги кара да се пукат и да освобождават лекарството. Този метод усъвършенства проникването на препарата в туморната тъкан.
В опити с мишки с рак на пикочния мехур сходно снабдяване е довело до понижаване на масата на туморите с към 60 % за 21 дни, което е доста по-ефективно, в сравнение с при въвеждането на същото лекарство без микророботи.
Авторите на проучването означават, че простотата, биосъвместимостта и способността за самонасочване вършат микророботите перспективна стъпка към клиничното им приложение в онкологията и други области на медицината.
Потенциалът на микророботите в медицината е голям: сходни дребни структури могат да откриват огнища на болести, да доставят медикаменти тъкмо до задачата и даже да взаимодействат с тъканите в организма. Досега обаче тяхното всеобщо приложение беше възпрепятствано от сложността на структурата, високата цена и трудоемкото произвеждане.
Сега екип от учени от Калифорнийския софтуерен институт е направил значима крачка към практическата медицина, като коренно е опростил самата концепция за микроробот. Изследователите оферират да се откажат от комплицираните 3D-печатни структури и да трансфорат нормално микромехурче в робот.
Микромехурчетата са извънредно дребни газови мехури, нормализирани посредством специфични обвивки, като да вземем за пример фосфолипиди. Те имат разнообразни приложения, измежду които са контрастни субстанции, употребявани в ехографията.
По-рано същият екип е употребявал микророботи с хидрогелова обвивка, в които се е намирало мехурче с газ. Подобни системи могат да се насочват към тумора благодарение на магнити и ултразвук, само че тяхното произвеждане изисква чисти пространства и профилирано съоръжение.
Новият метод е доста по-опростен - учените основават хиляди микромехурчета, просто като влияят с ултразвук върху разтвор на протеина албумин.
Получените мехурчета са биосъвместими и елементарно се унищожават при нужда. Тяхната протеинова обвивка съдържа химични групи, към които могат да се прикрепят разнообразни молекули - от противоракови препарати до контролни детайли.
За да могат мехурчетата да се движат, на повърхността им е нанесен ензимът уреаза. Той разгражда уреята - необятно публикуван метаболитен артикул в организма, до формиране на амоняк и въглероден диоксид. Поради неравномерното систематизиране на ензима, към мехурчето поражда химически дисбаланс, който го кара да се движи напред.
Учените са основали две версии на тези " мехурчести " микророботи. В първата - към обвивката са добавили магнитни наночастици. Благодарение на това устройствата са могли да бъдат направлявани
с външно магнитно поле, а придвижването им да се наблюдава с ултразвук. Във втората версия откривателите са стигнали още по-далече, като са създали системата самостоятелна.
Известно е, че туморите и възпалените тъкани отделят нараснало количество водороден пероксид. Учените са се възползвали от това, като са добавили ензима каталаза на повърхността на мехурчетата. Той реагира с водородния пероксид, създавайки химичен градиент, по който микророботите независимо се придвижват към тумора. Този механизъм се назовава хемотаксис (насочено придвижване на кафези или микроорганизми в отговор на химични стимули).
Когато мехурчетата доближат задачата, върху тях се оказва влияние с фокусиран ултразвук, което ги кара да се пукат и да освобождават лекарството. Този метод усъвършенства проникването на препарата в туморната тъкан.
В опити с мишки с рак на пикочния мехур сходно снабдяване е довело до понижаване на масата на туморите с към 60 % за 21 дни, което е доста по-ефективно, в сравнение с при въвеждането на същото лекарство без микророботи.
Авторите на проучването означават, че простотата, биосъвместимостта и способността за самонасочване вършат микророботите перспективна стъпка към клиничното им приложение в онкологията и други области на медицината.
Източник: cross.bg
КОМЕНТАРИ