Оригами-микроботы поплывут на магнитных жгутиках
Швейцарские ученые создали способ создания мягких микроботов с программируемыми формой и подвижностью. Разработку рассчитывают использовать с целью проведения минимально инвазивных операций . Отчет о работе размещён в издании* Nature Communications*.
Идею конструкции собственных микроботов сотрудники Федеральной политехнической школы в Лозанне и Швейцарской высшей технической школы Цюриха почерпнули у подвижных живых клеток (к примеру, возбудителя сонной заболевании Trypanosomabrucei), каковые смогут поменять тип и морфологию перемещения взависимости от условий среды.
Микроботы управляются лазерным нагреванием и магнитным полем. Sakar / EPFL / EPFZ
Для устройств ученые применяли многослойную гидрогелевую конструкцию из биосовместимых полимеров.Поддерживающий слой изготовлен микролитографией из полиэтиленгликольдиакрилата (PEGDA)с магнитными наночастицами. Перед фотополимеризацией наночастицы ориентировали в определенном направлении постоянным магнитным полем. Затем накладывали слой N-изопропилакриламида(NIPAAm), меняющего собственный количество под действием температуры.
Наночастицы в нем выстраивали в плоскости, перпендикулярной поддерживающей пластинке. В финале кмикроботам присоединяли однослойный полимерный жгутик с косой ориентацией магнитных наночастиц.
Разные подвижные клетки, принцип создания микроботов, их самосборка, перемещения, различные формы и трансформация. Hen-Wei Huang et al., Nature Communications, 2016
Такая анизотропная магнитная архитектура разрешила авторам работы складывать устройства по принципу оригами, снабжать разные их перемещения и руководить формой с помощью магнитных нагревания и полей лазерным излучением ближнего инфракрасного диапазона (протяженность волны 808 нанометров).
Одной из ответственных изюминок подхода исследователи именуют его универсальность. «Отечественный новый способ производства разрешает протестировать рядформ и их сочетаний, нужных для наилучшей подвижности микробота при исполнении конкретной задачи. Кроме этого мы смогли улучшить познание того, как микробы движутся в организме человека, адаптируясь к трансформациям микросреды», — сообщил один из авторов работы Селман Сакар (Selman Sakar).
В настоящее время микроботы находятся в стадии предстоящей разработки. По словам Сакара, нужно учесть еще множество факторов, прежде всего безопасность их применения у больных. В возможности ученые рассчитывают приспособить разработку с целью проведения малоивазивных вмешательств,таких как удаление преград кровотоку в сосудах.
Создатель: Олег Лищук