Созданные с помощью 3D-печати микро-роботы помогут лечить людей

Исследователи из Университета Сан-Диего, используя технологию 3D-печати, создали микроскопических рыбешек, величина которых меньше толщины человеческого волоса. В будущем они смогут доставлять лекарственные препараты в определенные места человеческого тела и выводить оттуда токсины.

Названные микро-рыбами, автономные устройства передвигаются под управлением магнитного поля, а питание получают от наночастиц перекиси водорода. Они могут стать пробным камнем в технологиях будущего, когда появятся умные микро-роботы и наподобие других биологических организмов, таких как птицы, каждый со своей собственной, специализированной функциональностью.

Хотя эти микро-рыбы не первые микроскопические роботы. Есть уже робот микро-гребешок, который получил свое название от его гребешковидной двигательной системы: http://www.robogeek.ru/roboty-v-meditsine/mikroroboty-dostavyat-preparaty-k-zabolevshim-organam. Есть микро-роботы в виде воздушных пузырей с лазерным питанием и магнитно-левитационные микро-роботы, которые, как предполагает название, парят в воздухе под управлением магнитного поля, и другие, о которых мы также рассказывали на нашем сайте: http://www.robogeek.ru/roboty-v-meditsine/mikroroboty-budut-nas-lechit и http://www.robogeek.ru/roboty-v-meditsine/nanoroboty-dostavlyayut-lekarstva-po-krovenosnoi-sisteme.

Микро-рыбы отличаются тем, что их проще создавать, и при этом они обладают более совершенными возможностями. Они изготовлены с использованием технологии 3D-печати высокого разрешения под названием микромасштабная непрерывная оптическая печать. Этот процесс позволяет за один раз печатать сотни микро-рыб длиной 120 мкм и шириной 30 мкм. Исследователи могут быстро изменить конструкцию, чтобы экспериментировать с акулой, скатом манта и даже формами птиц, изменив настройки в специально разработанный программе автоматизированного проектирования (САПР).

Каждая микро-рыба содержит платиновые наночастицы в хвосте и наночастицы оксида железа в голове. При помещении в раствор, содержащий перекись водорода, наночастицы хвоста участвуют в химической реакции, которая продвигает робота вперед. Наночастицы в голове обеспечивают внешнее управление с помощью магнитов.

Исследователи провели эксперимент для доказательства верности концепции, чтобы увидеть, как микро-рыба выполняет детоксикацию – одно из многих возможных для них применений. Они напичкали наночастицами полидиацетиллена, нейтрализующими токсины, тело рыб и поместили их в раствор с токсинами. Микро-рыбы начали светиться все более-интенсивным оттенком красного цвета, так как нейтрализующие токсины наночастицы химически связались с молекулами токсинов.

Исследователи считают, что этот эффект можно использовать и для детоксикации, и для индикации токсинов. Они также считают, что микро-рыбы могут быть использованы для направленной доставки лекарств, персональной терапии, охраны окружающей среды и многих других применений. Один из участников исследования, Джинксинг Ли, надеется в будущем создать микро-роботов, которые могут быть использованы для хирургических операций, которые станут безопаснее и точнее.