Ultragarso katapultuotos mikromašinos patenka į audinį

Mikrohidroelementų išgarinimas yra medicininių mikro- ir nanomodinų variklis

Išgarinant ultragarsu, mikro sviediniai įvedami į tikslinį audinį. © „Wiley-VCH“
skaityti garsiai

Mikroskopiniai povandeniniai laivai, plaukiantys per mūsų kraują, skerdžiantys užsikimšusias arterijas ar nušaunantys piktybinius navikus - tai nėra taip utopiška, kaip atrodo. Jau yra įvairių metodų mikro ir nanomainai. Amerikos mokslininkai dabar žurnale „Angewandte Chemie“ pristatė naujo tipo mašinas. Pagaliau jis turi pakankamai vairavimo galios, kad galėtų įsiskverbti į audinius ar įveikti ląstelių barjerus.

Ankstesniems metodams įtakos turėjo tai, kad mažos mašinos neturėjo pakankamai galios arba joms trūko būtino biologinio suderinamumo. Kalifornijos universiteto San Diege komanda, vadovaujama Sadiko Esenerio ir Josepho Wango, dabar įvaldė šį iššūkį. Jos naujo tipo mikro mašina yra nuostabi dėl ultragarso pavaros, kuri sprogiai išgarina mažus skysčio lašelius ir pagreitina mašinas kaip kulka.

Naujos „mikro kulkos“ yra kūginiai, paauksuoti vamzdeliai mikrometro skalėje. Viduje jie taip pat yra padengti specialia biologiškai suderinama medžiaga, kuri elektrostatiniu traukos būdu gali tvirtai surišti mažus emulsijos lašelius. Naudojama emulsija yra biologiškai suderinamų perfluorangliavandenilio junginių pagrindu. Nikelis, kaip papildomas magnetinis komponentas, leidžia mėgintuvėlius išdėstyti ir suderinti norimoje vietoje su išoriniu audinio magnetiniu lauku.

Ultragarsas pradeda garinti

Jei ultragarsas nukreiptas į šį tašką, lašeliai staiga išgaruoja. Kaip kulka ginklo statinėje, vamzdžiai šaudomi per mikro sprogimą. Atsižvelgiant į mėgintuvėlių matmenis, emulsijos lašelių dydį ir sudėtį bei ultragarso stiprumą, sviediniai pasiekia 6, 3 metro per sekundę greitį. Tai yra maždaug 100 kartų greičiau nei ankstesniuose mikromachinuose ir to pakanka, kad mažytė kulka būtų nušauta į audinį. Kadangi degalai yra laive, pavara nepriklauso nuo aplinkos.

Galimi įvairūs pritaikymai: pasitelkdami mikro sviedinius, vaistai galėtų būti įleidžiami giliai į pažeistą audinį, branduoliuose kūrenami genų genai, pašalinamos nuosėdos iš arterijų sienelių, nukreipiami priešnavikiniai agentai į naviką ir galbūt atliekamos mikrooperacijos. displėjus

Pirmoji taikymo sritis galėtų būti vietinė imunostimuliacija sergant šlapimo pūslės vėžiu. Įprastoje terapijoje susilpnintos tuberkuliozės bakterijos patenka į šlapimo pūslę, kur jos sukelia paviršinę šlapimo pūslės infekciją. Aktyvuota imuninė sistema puola ne tik tuberkuliozės sukėlėjus, bet ir naviko ląsteles. Vietoj to, mikro kulkas galima įstumti į šlapimo pūslės sienelę, kad būtų suaktyvintas norimas uždegiminis atsakas, nekeliant pavojaus ir šalutinio poveikio. (Angewandte Chemie, 2012; doi: 10.1002 / anie.201201902)

(„Angewandte Chemie“, 2012 6 29 - NPO)