Исследователи из США и Швейцарии создали искусственные микротрубочки, которые могут облегчить доставку препаратов через кровоток для лечения закупоренных сосудов или раковых опухолей. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале Nature Machine Intelligence.
Существующие микророботы могут «плавать» в кровотоке, чтобы доставлять лекарства в нужную точку, однако они с трудом преодолевают сложные потоки жидкости. Для того чтобы решить эту проблему ученые разработали искусственные микротрубочки. Они созданы по типу микротрубочек в живых клетках, являющихся частью цитоскелета и использующих молекулярные моторы, чтобы везикулы прошли по ним в разные места клетки. Такие «двигатели» могут справляться с колебаниями потока в кровеносных сосудах и других частях тела.
Чтобы воссоздать этот механизм в искусственной микротрубочке, ученые заделали тонкие волокна, состоящие из сшитых полимеров, магнитными пластинами из никеля, расположенными в виде ступенек. Благодаря этому микротрубочки могут пройти через узкие кровеносные сосуды. Использование вращающегося магнитного поля превращает никелевые ступеньки в магниты, по которым идет груз металлических микророботов.
В ходе эксперимента ученые обнаружили, что микрочастицы могут перемещаться по волокну микротрубочек даже при воздействии сильных потоков жидкости, повторяющих динамику кровотока. По сравнению с другими технологиями доставка микрогрузов происходит на порядок быстрее, а регулировка магнитного поля обеспечивает точное прибытие в нужное место.
