Учени създадоха роботи за борба с рака под формата на микромехурчета


Учени от САЩ са създали самонасочващи се микророботи за борба с рака, пише сп. "Нейчър нанотекнолъджи".
Потенциалът на микророботите в медицината е огромен: подобни миниатюрни конструкции могат да откриват огнища на заболявания, да доставят лекарства точно до целта и дори да взаимодействат с тъканите в организма. Досега обаче тяхното масово приложение беше възпрепятствано от сложността на конструкцията, високата цена и трудоемкото производство. 
Сега екип от учени от Калифорнийския технологичен институт е направил важна крачка към практическата медицина, като радикално е опростил самата идея за микроробот. Изследователите предлагат да се откажат от сложните 3D-печатни конструкции и да превърнат обикновено микромехурче в робот. 
Микромехурчетата са изключително малки газови мехури, стабилизирани чрез специални обвивки, като например фосфолипиди. Те имат различни приложения, сред които са контрастни вещества, използвани в ехографията. 
По-рано същият екип е използвал микророботи с хидрогелова обвивка, в които се е намирало мехурче с газ. Подобни системи могат да се насочват към тумора с помощта на магнити и ултразвук, но тяхното производство изисква чисти помещения и специализирано оборудване.
Новият подход е много по-опростен - учените създават хиляди микромехурчета, просто като въздействат с ултразвук върху разтвор на протеина албумин.
Получените мехурчета са биосъвместими и лесно се разрушават при необходимост. Тяхната протеинова обвивка съдържа химични групи, към които могат да се прикрепят различни молекули - от противоракови препарати до контролни елементи.
За да могат мехурчетата да се движат, на повърхността им е нанесен ензимът уреаза. Той разгражда уреята - широко разпространен метаболитен продукт в организма, до образуване на амоняк и въглероден диоксид. Поради неравномерното разпределение на ензима, около мехурчето възниква химически дисбаланс, който го кара да се движи напред.
Учените са създали две версии на тези "мехурчести" микророботи. В първата - към обвивката са добавили магнитни наночастици. Благодарение на това устройствата са могли да бъдат направлявани с външно магнитно поле, а движението им да се проследява с ултразвук. Във втората версия изследователите са стигнали още по-далече, като са направили системата автономна.
Известно е, че туморите и възпалените тъкани отделят повишено количество водороден пероксид. Учените са се възползвали от това, като са добавили ензима каталаза на повърхността на мехурчетата. Той реагира с водородния пероксид, създавайки химичен градиент, по който микророботите самостоятелно се придвижват към тумора. Този  механизъм се нарича хемотаксис (насочено движение на клетки или микроорганизми в отговор на химични стимули).
Когато мехурчетата достигнат целта, върху тях се оказва въздействие с фокусиран ултразвук, което ги кара да се пукат и да освобождават лекарството. Този подход подобрява проникването на препарата в туморната тъкан.
В експерименти с мишки с рак на пикочния мехур подобно доставяне е довело до намаляване на масата на туморите с около 60 процента за 21 дни, което е значително по-ефективно, отколкото при въвеждането на същото лекарство без микророботи.
Авторите на изследването отбелязват, че простотата, биосъвместимостта и способността за самонасочване правят микророботите перспективна стъпка към клиничното им приложение в онкологията и други области на медицината.

Благоевград

Стопанският факултет на ЮЗУ „Неофит Рилски“ ще отбележи тържествено 35 години от създаването си

Под мотото „Мечтаем, учим, успяваме! Заедно!“ Стопанският факултет на Югозападния университет (ЮЗУ) „Неофит Рилски“ ще отбележи 35 години от създаването...

София

Основателят и директор на института INSAIT проф. Мартин Вечев е избран от „ОупънЕйАй“ за усъвършенстване на технологията за откриване на AI текстове

Основателят и научен директор на Института за компютърни науки, изкуствен интелект и технологии (INSAIT) към Софийския университет проф. Мартин Вечев...

Разлог

Наситена програма съпътства празника на Разлог и 114 години от освобождението на града

Наситена програма съпътства празника на Разлог и 114 години от освобождението на града. Празничният 11 октомври ще започне с тържествена...

Велико Търново

Награда от 2500 евро очаква победителя в Академията по предприемачество в земеделието, която ще се проведе във Велико Търново

Награда от 2500 евро очаква победителя в шестото издание на Академията по предприемачество в земеделието, което ще се проведе от...

София

Георги Господинов е сред фаворитите за Нобеловата награда за литература, пише в. „Франкфуртер алгемайне цайтунг"

Българският писател Георги Господинов е сред фаворитите за тазгодишната Нобелова награда за литература, писа германският вестник „Франкфуртер алгемайне цайтунг". Носителят...

София

Писателят Атанас Звездинов ще представи новата си книга „Живо жило“ в столичния Клуб на фоторепортера

Новата книга на писателя Атанас Звездинов „Живо жило“, с подзаглавие „Басни несъгласни и взривоопасни – сатирограми“, ще бъде представена днес...