Плаваючий пристрій, схожий на сперматозоїд, доставить ліки в хворий орган
Феромагнітна голівка та гнучкий хвіст – такі мініатюрні пристрої, можливо, колись доставлятимуть лікарські засоби в різні тканини та органи людини. Скеровувати їх в потрібному напрямку можна за допомогою магнітного поля
Вчені з Ексетерського університету розробили* мініатюрні пристрої, що плавають, схожі за формою та принципом руху на сперматозоїди – вони рухаються завдяки обертанню джгутика. За розміром пристрої можна порівняти з еритроцитами крові, отже вони можуть легко просуватися по капілярах та потрапляти в потрібні частини тіла. Також розробники створили магнітний контрольних механізм для керування рухом мініпристроїв.
Вчені створили математичну модель для прогнозування поведінки мініатюрних «пловців» у різних середовищах, зокрема в складних рідинах або мікрофлюїдних каналах. Крім того, вчені дослідили поведінку макроскопічного прототипу пристрою на межі розділення середовищ повітря-рідина в залежності від частоти та амплітуди зовнішнього магнітного поля. Було встановлено, що швидкістю руху пристрою можна керувати. Також вони визначили довжину «хвоста» для оптимальної швидкості та керованості пристрою.
Мікроскопічні пристрої, що плавають, можуть зробити справжню революцію в діагностиці та лікуванні, зокрема для цільової доставки ліків. Схожі системи розроблялися й раніше, але були більш дороговартісними.
Окрім вивчення здатності мініпристроїв до вільного плавання, вчені випробували їх в якості насосів для рідин. Виявилося, що системи можуть створювати стабільний потік рідини та, відповідно можуть використовуватися як насоси в лабораторних мікрофлюїдних чіпах (чипах, призначених для вивчення поведінки рідин, що протікають через найменші об’єми).
Раніше німецькі вчені розробили методику керування звичайними сперматозоїдами за допомогою магнітного поля для доставки лікарських засобів при лікуванні пухлин жіночих статевих органів.
Читайте також: Доставить лекарства к стенкам желудка помогут микродвигатели
* Hamiltona JK, Gilbert AD, Petrov PG, and Ogrin FY. Torque driven ferromagnetic swimmers // Physics of Fluids, 2018, 30, 092001. https://doi.org/10.1063/1.5046360
