Микроракеты путешествуют по телу человека на энергии воды
Необыкновенное путешествие по человеческому телу, показанное в фильме «Фантастическое путешествие» 1966 года (специальная подводная лодка с экипажем из врачей-ученых уменьшается до размеров молекулы и шприцем впрыскивается в вену, с целью ликвидации тромба в мозгу пациентаза 60 минут), скоро станет реальностью. Нет, мы всё же не сможем путешествовать по артериям в миниатюрных подлодках. Но исследователи, во главе с Джозефом Ваном (Joseph Wang), профессором инженерного дела из Калифорнийского университета в Сан-Диего, разработали самоходные микроракеты (длина - около 10 микрометров, диаметр - 2-5 мкм) для перемещения по организму, использующие в качестве топлива окружающую среду.
Именно топливные системы создавали больше всего трудностей при разработке самоходных микроракет (или микромоторов) – они работали или на энергии перекиси водорода, повреждающей клетки, или с помощью громоздких электрических и магнитных направляющих систем. А новый микромотор способен двигаться на энергии материалов из окружающей среды (например, на воде) – его топливо не вредит организму.
Группа инженеров разработала две модификации самоходных микроракет. Первая сделана из биосовместимого цинка, который вступает в реакцию с соляной кислотой в желудке и выпускает струю водородных пузырьков, посылающих его вперед. Этот тип двигателя позволяет достичь больших скоростей – за секунду ракета пролетает в сто раз больше своей длины (0,001 см).
Но Вэй Гао (Wei Gao), аспирант, сотрудник лаборатории Вана, больше всего радуется второй модификации – мотору из алюминиевого сплава, топливом для которого служит вода. Расщепляя молекулы воды, ракета также выпускает пузырьки водорода, которые толкают ее вперед. «Наш организм на 70% состоит из воды – поэтому вода станет идеальным источником топлива для микромоторов», - рассказал Гао в интервью TechNewsDaily.
Одна из наиболее многообещающих сфер применения микромоторов – доставка лекарств по организму больных раком. Если бы на поверхность ракет удалось закрепить антитела, они смогли бы стать непревзойденной системой направленной доставки лекарств. «Стандартные техники доставки лекарств на наночастицах основаны на принципе диффузии, и медикаменты неглубоко проникают в опухоли. А наш микромотор может доставить лекарство в глубину опухолевой ткани. Это куда более эффективно», - рассказывает Гао.
Но перед Гао и коллегами стоит немало нерешенных задач. Модели микромоторов на энергии перекисис водорода служат достаточно долго, а микроракеты Гао разрушаются через семь минут – этого явно недостаточно для большинства медицинских процедур.
Артём Космарский nauka21vek.ru