Ученые создали миниатюрные плавающие устройства, похожие по форме и поведению на сперматозоиды, которые могут революционизировать лечение болезней, доставляя лекарства в нужные части тела.
Исследователи из Эксетерского университета, разработавшие устройства и магнитный контрольный механизм, также создали математическую модель, позволяющую им предсказывать поведение устройств в разных средах, таких как микрофлюидные каналы или сложные жидкости. Устройства состоят из магнитной головы и подвижного хвоста, благодаря которым они могут «доплыть» до необходимой локации после активации магнитным полем.
Они считают, что их разработка может быть использована для доставки лекарств в необходимые части тела, тем самым существенно улучшая сроки и повышая успех лечения. Исследователи также уверены, что устройства могут революционизировать более широкое поле микрофлюидики, занимающееся движением жидкостей по экстремально узким каналам.
Сейчас исследователи сосредоточились на использовании микроскопических прототипов. Они уже успешно продемонстрировали своих «пловцов», по размеру сравнимых с красными кровяными тельцами.
Похожие устройства ранее были разработаны с использованием более сложных и дорогих техник. Новую разработку можно запустить в массовое производство, тем самым понизив его стоимость и создав одноразовые микрофлюидные чипы.
«Разработка этой технологии может радикально изменить то, как практикуется медицина. «Пловцов» однажды можно будет применять для направления лекарств в нужные части тела по кровяным сосудам, — рассказывает профессор Феодор Огрин, ведущий исследователь Эксетерского университета. — В будущем диагностирование многих болезней до получения лекарства может стать настолько же простым, как капля крови на чипе в кабинете врача. Это, в частности, полезно при лечении сепсиса, когда симптомы прогрессируют от умеренных до опасных для жизни, прежде чем можно провести тесты».
Изменяя длину хвоста и силу применяемого магнитного поля, исследователи сумели определить оптимальную длину для скорости и контролируемости, что позволило им заставить устройство двигаться в направлении магнитного поля или перпендикулярно ему.
Микрофлюидика зачастую уповает на использование насосов высокого давления для движения жидкостей из-за того, что они становятся очень вязкими в таких малых каналах. Исследователи показали, что их плавающее устройство может работать как насос или клапан в такой технологии. Это способно революционизировать целую область, предоставив простой и эффективный способ манипуляции жидкостями в микроскопических масштабах.
Статья о проведенной работе опубликована в журнале Physics of Fluids
Источник: naked-science.ru
