«Микропоплавки» из растений доставят лекарство по крови | Наука 21 век

Наука 21 век » «Микропоплавки» из растений доставят лекарство по крови





«Микропоплавки» из растений доставят лекарство по крови

Декабрь 25th, 2013

«Микропоплавки» из растений доставят лекарство по кровиЕсли вы смотрели фильм «Фантастическое путешествие» (1966), вы должны помнить, как уменьшенные государственные агенты отправляются в плавание по кровеносным сосудам на маленькой подлодке, чтобы удалить из мозга ученого кровяной сгусток. Синтетические наномоторы, которые смогут выполнить ту же функцию, долгое время были предметом исследовательских трудов, и вот ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) создали мощные биологически разлагаемые «микропоплавки», которые смогут более точно доставлять лекарства. Эти «поплавки» сделаны из обычных растений, таких как маракуйя и дикий банан. 

Создание наноразмерных машин, которые смогут перемещаться по организму, крайне трудно, потому что физика на наноуровне работает по-другому. Управление нано средством передвижением и доведение его до необходимого места являются трудными задачами сами по себе, так как, например, передвижение по крови означает преодоление ее вязкости, неподвижность и плотности. 

«Это похоже на то, если человек будет плыть по меду», - говорит Вей Гао (Wei Gao), ученый из Наноинженерной лаборатории в Университете.«Микропоплавки» из растений доставят лекарство по крови

Вдохновленная природой, команда ученых разработала управляемые с помощью магнитов наномоторы, передвижение которых похоже на то, как двигается штопор. Однако эти наномоторы требуют дорогостоящего оборудования и трудоемкого процесса изготовления, что делает их непрактичными для широкомасштабного производства.

Изучая структуру растений, которые можно использовать вместо вышеуказанных моторов, ученые пришли к тому, что начали рассматривать транспортировочные клетки воды, или ксилемовую ткань в таких растениях, как африканская лилия, индийский боярышник и т.д.

После того как ученые сняли спиралевидные микроструктуры по ширине хлопкового волокна стеблей растения и покрыли эти микроструктуры тонкими слоями никеля и титана, получились «микропоплавки», которыми можно управлять с помощью магнита. 

«Под воздействием магнитного поля «микропоплавки» начинают вращаться, - говорит Джозеф Ванг (Joseph Wang), руководитель Лаборатории. – Спиралевидные структуры могут преобразовывать движение вокруг своей оси в поступательное движение штопора».

«Наши «микропоплавки» могут плыть со скоростью 250 мкм/с, что делает их самыми быстрыми магнитными моторами», - заявляет Гао.

Растительная также позволяет легко вводить лекарства в их структуру или перемещать их с помощью наночастиц, а наблюдать за выпуском лекарства можно через тепло, температуру или свет. Помимо того что «микропоплавки» биологически разлагаемы и биологически совместимы, их совсем нетрудно производить в больших количествах быстро и недорого. Например, из одного листа индийского боярышника можно сделать около 4500 «микропоплавков», а из 30-сантиметрового стебля африканской лилии – 1500000.

Однако предстоит еще очень много работы до того, как можно будет запустить эти «поплавки» в работу. «Для обеспечения поступательного движения внутри человеческого тела,необходимо преодолеть ряд сложных препятствий, - говорит Гао. – Например, быстрое кровяное течение, клетки и белки. Пока мы еще далеки от настоящей подводной лодки, как в том фильме. Однако мы все приближаемся и приближаемся».

С научной статьей можно ознакомиться здесь.

По материалам Gizmag.

Анастасия Полянская nauka21vek.ru