Microroboți 4D cu forme de animale ar putea ajuta la livrarea medicamentelor pentru chimioterapie în celulele canceroase

Oamenii de știință au creat anterior roboți la scară mică care pot manipula obiecte minuscule, dar majoritatea nu își pot schimba formele pentru a îndeplini sarcini complexe, cum ar fi eliberarea de medicamente. Unele grupuri au realizat obiecte imprimate 4D (dispozitive imprimate 3D care își schimbă forma ca răspuns la anumiți stimuli), dar de obicei efectuează doar acțiuni simple, iar mișcarea lor nu poate fi controlată de la distanță.

Într-un pas către aplicații biomedicale pentru dispozitive 4D, cercetătorii Jiawen Li, Li Zhang, Dong Wu și colegii lor au vrut să dezvolte microroboți care își transformă forma, care ar putea fi ghidați de magneți către anumite locuri pentru a oferi tratamente. Deoarece tumorile există în micromedii acide, echipa a decis să facă microroboții să își schimbe forma ca răspuns la pH-ul scăzut.

Cercetătorii au imprimat microroboți 4D în formă de crab, fluture sau pește, folosind un hidrogel care răspunde la pH. Prin ajustarea densității de imprimare în anumite zone ale formei, cum ar fi marginile ghearelor în cazul microroboților în formă de crab sau a aripilor, la microroboții cu formă de fluture, echipa a codificat transformarea formei care răspunde la pH. Apoi, au făcut microroboții magnetici, plasându-i într-o suspensie de nanoparticule de oxid de fier.

Cercetătorii au demonstrat diferite capacități ale microroboților în mai multe teste. De exemplu, un microrobot în formă de pește avea o „gura” reglabilă care se deschidea și se închidea. Echipa a arătat că ar putea conduce peștele prin vase de sânge simulate pentru a ajunge la celulele canceroase într-o anumită regiune a unei plăci Petri. Când au scăzut pH-ul soluției din jur, peștele și-a deschis gura pentru a elibera un medicament pentru chimioterapie, care a ucis celulele din apropiere.

Deși studiul este o dovadă promițătoare a conceptului, microroboții trebuie să fie și mai mici pentru a naviga în vasele de sânge reale și trebuie identificată o metodă de imagistică adecvată pentru a urmări mișcările lor în organism, spun cercetătorii.

sursa: Science Daily