Najmniejszy nanomotor mieści się w... pojedynczej komórce
Inżynierowie stworzyli najmniejszy, i zarazem najszybszy oraz najdłużej działający nanomotor. Tego typu urządzenia mogą kiedyś dozować lekarstwa do konkretnych komórek naszego ciała i wspomagać leczenie raka.
Stworzenie nanosilnika udało się badaczom z Cockrell School Of Engineering w Uniwersytecie Teksaskim w Austin. Rozmiary tego urządzenia: 500 razy mniejsze od ziarenka piasku, zmieściłoby się w pojedynczej komórce naszego ciała.
Silnik może być używany do mieszania lub przepompowywania płynów w komórce, lub sam może poruszać się w płynnym środowisku.
Mający 1 mikrometr średnicy motor jest w stanie poruszać się nieprzerwanie przez 15 godzin, a jego element ruchomy wiruje w prędkością 18 000 obrotów na minutę. Dotychczasowe nanosilniki budowane w laboratoriach mogły poruszać się z prędkościami od 15 do 500 obrotów na minutę, i to zaledwie przez kilka minut.
Aby przetestować możliwość dawkowania leków, urządzenie zostało pokryto środkiem chemicznym symulującym medykament. Dawkowanie można regulować przez regulowanie prędkości obrotowej urządzenia.
Naukowcy, chcący budować tego typu nanosilniki, stoją przed wieloma wyzwaniami. Główne to ich budowa - są zbyt małe, by używać do tego narzędzi. Innym wyzwaniem to kontrola ich działania. Zespół kierowany przez Fan rozwiązał problem budowy urządzenia, własnym, opatentowanym procesem, polegającym na zastosowaniu pól elektromagnetycznych powodujących złożenie się urządzenia we wnętrzu komórki lub płynów w ludzkim ciele.
W podobny sposób byli w stanie kierować ruchami wirnika, kierunkiem oraz prędkością obrotów. W trakcie eksperymentów, byli w stanie synchronizować kilka urządzeń, ustawiać je w formację, oraz równocześnie poruszać w tym samym kierunku.
Następnym krokiem dla zespołu badaczy z Cockrell School Of Engineering będzie rozbudowa urządzenia o chemiczne sensory, które będą mogły zwrócić jakąś informację o sytuacji we wnętrzu komórki, lub wspomóc samodzielność takiego urządzenia.
Wielu z nas zapewne myśli, że nigdy nie pozwoliłoby lekarzom umieścić tego typu urządzenia w swoim ciele. Jednak sto lat temu nie byliśmy w stanie wyobrazić sobie badania USG lub sondy z zainstalowaną kamerą, używanych dziś na co dzień przez tysiące lekarzy. Jestem przekonany, że za sto lat będziemy połykali kapsułkę z nanorobotami leczącymi niezawodnie raka lub dozującymi odpowiednie dawki leku przez dwa tygodnie, i docierającymi dokładnie do tych komórek, do których powinny.
Źródło: Uniwersytet w Teksasie
Grafika pochodzi z serwisu ShutterStock.
