Технические науки

Для перемещения молекул и клеток создали микромотор

MNM Systems Lab

Группа ученых из Китая и США разработала микромотор, который может передвигать клетки или молекулы и при этом не повреждать их. Это поможет в целевой доставке препаратов, наномедицине, тканевой инженерии и восстановительной медицине. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

«Эти "микропоплавки" позволяют с высокой точностью управлять отдельными частицами в трехмерном пространстве. Для этого не нужны предварительные испытания, маркировка и изменение поверхностей», — отметил один из исследователей, профессор Калифорнийского университета в Сан-Диего Джозеф Ванг.

Микромоторы представляют собой полые полимерные полукапсулы, покрытые золотом. Их длина — 7,5 микрона, внешний диаметр — 5 микрон. Они содержат маленький кусочек никеля, который позволяет управлять направлением их движения с помощью магнитов. Внутри поверхность капсулы химически обработана для отталкивания воды, так что, когда моторчик погружают, в нем самопроизвольно образуется воздушный пузырь. Последний помогает капсуле реагировать на ультразвук. Когда волна «ударяется» о пузырь, он начинает двигаться и тянуть за собой всю структуру. Чтобы микромотор продолжал двигаться, ученые применяют магнитное поле. Меняя его направление, исследователи управляют траекторию и скоростью «микропоплавка».

Liqiang Ren and Fernando Soto

Исследователи проверили микромоторы: с их помощью они передвигали частицы кремнезема и клетки HeLa, рисовали ими буквы и заставляли их взбираться на маленькие лестницы и блоки, чтобы показать возможность их движения в трехмерном пространстве.

Авторы отмечают, что и магниты, и ультразвук относительно безопасны для организма, поэтому их можно применять в медицине. В дальнейшем ученые хотят улучшить микромоторы и сделать их более биосовместимыми. Для этого они планируют применить биоразлагаемые полимеры и заменить никель менее токсичным магнитным материалом, например оксидом железа.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще