Создание крошечных живых роботов для доставки лекарств в организм

Из клеток легких человека американские ученые создали AggreBots — крошечных биологических роботов, которые могут точно двигаться, открывая возможности медицинского применения — от доставки лекарств до восстановления тканей.

AggreBots имеют микроскопические размеры и в будущем смогут перемещаться в сложной среде организма. Фото: phys.org

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances , знаменует собой поворотный момент в области биогибридной робототехники.

Эти роботы называются AggreBots и представляют собой крошечные скопления биологической ткани, которые могут объединяться и выстраиваться в различные формы, что позволяет точно контролировать их движение.

Это считается важным шагом вперед в области биоботов — типа микроскопических роботов, изготовленных из биологических материалов, которые могут двигаться самостоятельно и выполнять запрограммированное поведение.

Биоразлагаемые, биосовместимые роботы

Ранее исследователи использовали мышечные волокна для питания биоботов, которые сокращаются и расширяются подобно естественным мышцам. Однако команда доцента Си (Чарли) Рена сосредоточилась на другом механизме: ресничках — крошечных нитевидных структурах, которые сокращаются, чтобы проталкивать жидкость. Эти структуры присутствуют в человеческих лёгких и помогают выталкивать грязь и бактерии.

Объединив кластеры тканей, выращенных из стволовых клеток легких, некоторые из которых содержали мутации, сделавшие некоторые области жгутиков неподвижными, ученые смогли создать биоботов с точными «моторными картами».

Это похоже на регулировку весел на лодке: убирая или изменяя положение весел, чтобы направить движение желаемым образом.

Отличительной особенностью AggreBots является способность гибко собираться между жгутиконосными и неактивными тканями. Благодаря этому исследователи могут создавать модели роботов с заданными паттернами движения.

По словам доцента Виктории Вебстер-Вуд, этот метод не только открывает «совершенно новое измерение в дизайне», но и гарантирует, что роботы изготовлены из 100% биологических материалов. Это означает, что они биоразлагаемы и биосовместимы, что снижает риск их использования в организме человека.

Научно-исследовательский и медицинский потенциал

AggreBots открывают множество важных возможностей применения. Они могут стать инструментами для исследований в области патологий жгутиконосцев, таких как первичная цилиарная дискинезия и муковисцидоз.

В частности, производство из собственных клеток пациента также дает возможность разрабатывать персонализированную терапию, помогая роботам доставлять лекарства в нужное место, не вызывая реакций отторжения.

Доцент Си Жэнь подчеркнул: «В такой сложной среде, как человеческое тело, способность к точным движениям является ключевым фактором. Эти биороботы не только помогают нам лучше понять влияние окружающей среды на здоровье, но и могут стать средством транспортировки лекарств непосредственно в организме».

Благодаря сочетанию модульной конструкции, биоразлагаемых материалов и гибких возможностей управления двигателями AggreBots могут стать незаменимыми инструментами в современной медицине.

В будущем эти крошечные живые роботы смогут выполнять сложные задачи внутри организма — от доставки лекарств к больным клеткам до восстановления поврежденных тканей, помогая сформировать новую эру точной и персонализированной медицины.

Вернуться к теме

МИНЬ ХАЙ

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