Przełom w medycynie: Mikrobot odkrywa nowe horyzonty dla naukowców
Naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie stworzyli hybrydowy mikrorobot, który może zrewolucjonizować medycynę. Jego miniaturowe rozmiary pozwalają na bezpośrednią interakcję z komórkami biologicznymi, a w razie konieczności skupienie się na pojedynczej, problematycznej komórce.
Mikroboty współpracują z komórkami biologicznymi: Medycyna ewoluuje przed naszymi oczami
Niedawno opracowany mikrobot o średnicy zaledwie 10 mikronów, czyli rozmiarze zbliżonym do komórki biologicznej, jest zdolny do rozróżniania zdrowych i umierających komórek bez konieczności ich uprzedniego oznaczania. Mikrorobot ma również zdolność dostarczania leków lub genów do komórki, którą przechwycił, co otwiera ogromne możliwości w dziedzinie diagnostyki medycznej, opracowywania terapii, chirurgii oraz ochrony środowiska.
Mikrorobot jest w stanie ocenić stan komórki poprzez wykorzystanie elektryczności do czasowego zdeformowania jej struktury i pomiaru charakterystycznej impedancji. Uzyskane wartości są miarą oporu komórki wobec przepływu prądu elektrycznego, co stanowi kluczowe informacje dla mikrorobota. Na podstawie tych pomiarów, mikrorobot rozpoznaje rodzaj komórki oraz jej stan. To możliwe dzięki temu, że różne typy komórek wykazują odmienne wartości impedancji, a wartość impedancji starszych komórek jest zazwyczaj niższa.
Mikrorobot, po zidentyfikowaniu komórki, jest w stanie ją chwycić, wykorzystując kombinację sił elektrycznych i magnetycznych. Siła elektryczna generowana jest przez zastosowanie prądu zmiennego do pary elektrod umieszczonych na mikrorobocie, natomiast siła magnetyczna powstaje poprzez przyłożenie wirującego pola magnetycznego do magnetycznej cząstki znajdującej się na mikrorobocie. Dzięki sile elektrycznej mikrorobot może przyciągać lub odpychać komórkę, w zależności od jej polaryzacji i ładunku, natomiast siła magnetyczna umożliwia mu obrót względem komórki.
Łącząc te dwie siły, mikrorobot może być sterowany poprzez precyzyjne dostosowanie częstotliwości i amplitudy pól elektrycznych i magnetycznych. Daje to ogromne możliwości w manipulacji i interakcji z komórkami biologicznymi na bardzo precyzyjnym poziomie.
Ta innowacyjna technologia ma potencjał wspierania wielu dziedzin medycyny, takich jak diagnostyka na poziomie pojedynczej komórki, dostarczanie leków lub genów do konkretnych komórek, edycja genetyczna, transportowanie leków do docelowych miejsc w organizmie, eliminacja problematycznych komórek oraz rozwijanie nowych terapii – wyjaśnia Gilad Yossifon, główny autor badania.
Źródło: english.tau.ac.il
