Naczyniowy pajączek

Pływająca w krwioobiegu mikromaszyna przypominająca snującego nić pająka mogłaby wykonywać lecznicze zabiegi i dostarczać leki w odpowiednie miejsca.

"Pajączki" skonstruował zespół Ayusmana Sena z Pennsylvania State University. Naukowcy wykorzystali kuleczki (mikrosfery) o średnicy poniżej mikrometra (milionowej części metra). Każda taka mikrosfera składa się z dwóch połówek - jednej ze złota, drugiej z krzemu.

 

Aby kuleczki mogły się poruszać, wykorzystano przyczepiony do krzemowej półkuli katalizator Grubbsa. Jest to cząsteczka chemiczna, która potrafi budować długie łańcuchy mniejszych cząsteczek. Po wprowadzeniu mikrosfer do rozpuszczalnika, zawierającego substancję zwaną norbomenem, katalizator zaczyna wytwarzać polimer z jego cząsteczek. W rezultacie stężenie niespolimeryzowanego norbomenu po złotej stronie mikrosfery staje się na tyle duże w porównaniu ze stroną krzemową, że powstaje gradient osmotyczny. Cząsteczki norbomenu dążą do przemieszczenia się w region o mniejszym stężeniu, a rozpuszczalnik porusza się w kierunku złotej strony mikrosfery. Dzięki temu wprawiona zostaje w ruch sama mikrosfera.

 

Aby ukierunkować ten ruch, wystarczyło umieścić w rogu naczynia kawałek żelu nasączonego norbomenem. Dążyły do niego wszystkie kuleczki, wychwytując po drodze cząsteczki substancji.

 

Sen chciałby opracować odmianę urządzenia wykorzystującą zamiast norbomenu substancje, które występują w ludzkim organizmie - na przykład glukozę. W przyszłości bardziej wyrafinowane mikrosfery przyczepione do nanorobotów wykrywających substancje, wydzielane przez uszkodzoną tkankę mogłyby na przykład naprawiać uszkodzone ściany naczyń przy użyciu biologicznego kleju. Inne mikromaszyny czy enzymy pozwoliłyby na wykrywanie guzów nowotworowych, usuwanie blaszek miażdżycowych czy wspomaganie układu immunologicznego w walce z infekcjami.

Autor: PAP