Исследовательская группа из Шэньянского института автоматизации Китайской академии наук разработала микророботов на основе диатомовых водорослей для лечения опухолей мозга.
Диатомеи обычно имеют размер от единиц до десятков микрометров и широко распространены в морской и пресной воде. Это одни из самых маленьких фотосинтезирующих организмов на Земле. Их клетка похожа на крошечную коробочку. Ее пористая внешняя клеточная стенка, называемая панцирем, состоит из прозрачного и твердого кремнезема и под микроскопом демонстрирует богатое разнообразие структур с однородными микропорами.
Вдохновившись этими особенностями, исследователи использовали эндогенный хлорофилл, содержащийся в диатомовых водорослях, в качестве природного фотосенсибилизатора для проведения фотодинамической терапии глиобластомы без необходимости дополнительной модификации или введения препарата.
Чтобы создать микророботов, исследователи использовали метод кислотной обработки, превратив диатомовые водоросли в микро- и наноразмерные роботизированные платформы. Внутренняя пористая структура панциря позволила загружать в них лекарства, точная доставка которых обеспечивалась под воздействием внешнего магнитного поля. Хлорофилл, содержащийся в клетках водорослей, намеренно не удалялся, чтобы он мог служить естественным лекарством.
С помощью алгоритмов искусственного интеллекта роботы-диатомеи научились автономно управлять движением по замкнутому циклу, что позволяло им перемещаться по заданным траекториям. Они также продемонстрировали способность преодолевать узкие проходы и нацеливаться на раковые клетки.
В ходе экспериментов исследователи вводили микророботы непосредственно в очаги внутричерепной глиобластомы у мышей и активировали фотодинамическую терапию с использованием лазерного облучения. Лечение увеличило выживаемость при первичной глиобластоме, а дальнейшие результаты подтвердили, что микророботы эффективно подавляли рост опухоли, не вызывая значительной системной токсичности.
Этот тип микророботов, не требующий введения экзогенного препарата, может помочь избежать последствий, связанных с утечкой препарата при адресной доставке, тем самым снизив риск повреждения здоровых тканей и клеток
Ранее Наука Mail писала, что гидрогелевые реснички установили новый стандарт в микророботах.
