Tworzenie maleńkich, żywych robotów, które pomogą w dostarczaniu leków do organizmu

Wykorzystując komórki ludzkich płuc, amerykańscy naukowcy stworzyli AggreBoty – maleńkie biologiczne roboty, które mogą się precyzyjnie poruszać, otwierając drogę do zastosowań medycznych w wielu dziedzinach, od dostarczania leków po naprawę tkanek.

AggreBoty mają mikroskopijne rozmiary i w przyszłości będą mogły poruszać się w złożonym środowisku ludzkiego ciała – Zdjęcie: phys.org

Badania opublikowane w czasopiśmie Science Advances stanowią punkt zwrotny w dziedzinie robotyki biohybrydowej.

Tego typu roboty nazywają się AggreBotami. Są to maleńkie skupiska tkanki biologicznej, które mogą się łączyć i układać w różne kształty, co pozwala na precyzyjną kontrolę ich ruchu.

Uważa się, że jest to ważny krok naprzód w dziedzinie biobotów, czyli mikroskopijnych robotów wykonanych z materiałów biologicznych, które mogą poruszać się niezależnie i wykonywać zaprogramowane zachowania.

Biodegradowalne, biokompatybilne roboty

Naukowcy wykorzystywali już wcześniej włókna mięśniowe do zasilania biobotów, które kurczą się i rozszerzają jak naturalne mięśnie. Zespół profesora nadzwyczajnego Xi (Charlie) Ren skupił się jednak na innym mechanizmie: rzęskach – maleńkich, nitkowatych strukturach, które poruszając się, wypychają płyn. Rzęski te występują w ludzkich płucach i pomagają usuwać zanieczyszczenia i bakterie.

Łącząc skupiska tkanek wyhodowane z komórek macierzystych płuc, z których część zawierała mutacje powodujące unieruchomienie niektórych obszarów wici, naukowcy byli w stanie stworzyć bioboty z precyzyjnymi „mapami motorycznymi”.

Można to porównać do regulacji wioseł w łodzi — należy zdjąć wiosła lub zmienić ich położenie, aby nadać ruchowi pożądany kierunek.

Największą zaletą AggreBotów jest możliwość elastycznego montażu między tkanką wiciową a tkanką nieaktywną. Dzięki temu naukowcy mogą tworzyć modele robotów o specyficznych wzorcach lokomocji.

Według profesor nadzwyczajnej Victorii Webster-Wood, ta metoda nie tylko wprowadza „zupełnie nowy wymiar projektowania”, ale także gwarantuje, że roboty będą wykonane w 100% z materiałów biologicznych. Oznacza to, że są biodegradowalne i biokompatybilne, co zmniejsza ryzyko ich wykorzystania w organizmie człowieka.

Potencjał badawczy i medyczny

AggreBoty otwierają wiele ważnych zastosowań. Mogą stać się narzędziami badawczymi w dziedzinie patologii rzęskowych, takich jak pierwotna dyskineza rzęsek i mukowiscydoza.

W szczególności produkcja leków z własnych komórek pacjenta stwarza również szansę na opracowanie spersonalizowanej terapii, pomagając robotom dostarczać leki we właściwe miejsce, nie wywołując reakcji odrzucenia.

Profesor Xi Ren podkreślił: „W złożonym środowisku, takim jak ludzkie ciało, zdolność precyzyjnego poruszania się jest kluczowym czynnikiem. Te bioroboty nie tylko pomagają nam lepiej zrozumieć wpływ środowiska na zdrowie, ale mogą również stać się środkiem transportu leków bezpośrednio w organizmie”.

Łącząc modułową konstrukcję, biodegradowalne materiały i elastyczne możliwości sterowania silnikiem, AggreBoty mają potencjał, aby stać się niezastąpionymi narzędziami w nowoczesnej medycynie.

W przyszłości te maleńkie, żywe roboty będą mogły wykonywać w organizmie człowieka skomplikowane zadania, od dostarczania leków do chorych komórek po naprawę uszkodzonych tkanek, przyczyniając się do powstania nowej ery precyzyjnej i spersonalizowanej medycyny.

Powrót do tematu

MINH HAI

Source: https://tuoitre.vn/tao-ra-robot-song-sieu-nho-giup-dua-thuoc-vao-co-the-20250927215029134.htm