Транспорт для клеток

Микроробот доставил живые клетки в органы мыши

Григорий Копиев, N+1

Китайские ученые создали управляемого магнитным полем микроробота, способного нести на себе живые клетки и доставлять их в нужную область тела. Испытания в лабораторных условиях, а также на мышах и эмбрионах рыб, показали работоспособность робота, рассказывают разработчики в журнале Science Robotics (Li et al., Development of a magnetic microrobot for carrying and delivering targeted cells).

Ученые давно работают над созданием медицинских микророботов, работающих внутри человеческого тела. Предполагается, что в будущем такие роботы позволят доставлять лекарства или стволовые клетки к конкретным органам или даже их областям. В случае с лекарствами это позволит не наносить вред остальным частям организма при наличии побочных эффектов, а доставка стволовых клеток к органам рассматривается учеными как перспективный способ восстановления поврежденных тканей. Одна из главных проблем в этой области заключается в сложности создания носителя для клеток, который мог бы хорошо удерживать их, а также поддерживать их рост и дифференциацию.

Исследователи под руководством Дун Суня (Dong Sun) из Городского университета Гонконга разработали биосовместимого микроробота для доставки клеток в живые организмы. Как и другие разработчики медицинских микророботов, они использовали магнитное управление, позволяющее не оснащать робота двигателем, аккумулятором и микроконтроллером. Робот представляет собой сферическую фуллеренообразную конструкцию с множеством лучей, расстояние между которыми подбирается в соответствии с размером переносимых клеток.

Ученые создавали микророботов с помощью трехмерной лазерной литографии, при которой фоточувствительный полимер затвердевает в заданных местах под действием сфокусированного лазерного луча. После создания полимерного каркаса на него наносили слой никеля толщиной 100 нанометров, позволяющий управлять движением робота с помощью магнитного поля, а также слой титана толщиной 20 нанометров, обеспечивающий биосовместимость. Размеры микророботов варьировали от 70 до 90 микрометров в зависимости от того, для какого типа клеток они были рассчитаны.

Микроробот с нанесенными на него клетками. Рисунки из статьи в Science Robotics.

Исследователи использовали в качестве модельных клеток мышиные фибробласты и мезенхимальные стволовые клетки. Изначально авторы провели первичные тесты вне живых организмов и проверили управление микророботом с помощью электромагнитной системы. Кроме того, ученые провели эксперименты внутри живого эмбриона данио-рерио, поскольку он прозрачен и тем самым удобен для отслеживания перемещения микроробота.

Движение микроробота в эмбрионе данио рерио.

Также авторы провели испытания на лабораторной мыши множества микророботов, поверхность которых была покрыта раковыми клетками. Исследователи показали, что клетки могут самопроизвольно отсоединяться от робота после доставки к нужному органу.

Изображение мыши, которой ввели микророботов, покрытых раковыми клетками с флуоресцентными маркерами.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru