Миниатюрные роботы, которые могут совершить революцию в медицине.

Исследователи из Федерального института технологий Цюриха разработали технологию изготовления устройств микрометрического размера путем сложного соединения нескольких материалов. По их мнению, такие микророботы однажды произведут революцию в области медицины.

Эти роботы настолько миниатюрные, что легко могут маневрировать, проходя через наши кровеносные сосуды, и доставлять лекарства в определенные точки тела. Исследователи добивались этой цели в течение многих лет, и сейчас ученым из Цюриха впервые удалось создать такие «микромашины» из металла и пластика.  Эти два материала соединяются в них между собой так же тесно, как звенья цепи. Это стало возможным благодаря разработанной ими новой технологии производства.

«Металлы и полимеры обладают разными свойствами, и оба материала обладают определенными преимуществами при создании микромашин. Нашей целью было извлечь выгоду из всех этих свойств одновременно, объединив их», — объясняет Карлос Алькантара, бывший аспирант группы Сальвадора Пане в Институте робототехники и интеллектуальных систем и один из двух ведущих авторов статьи. Как правило, микромашины получают энергию извне, благодаря магнитным полям, что означает, что в них должны быть установлены магнитные металлические детали. Полимеры же, напротив, обладают тем преимуществом, что с их помощью можно создавать мягкие, гибкие компоненты, а также детали, которые смогут раствориться. Если лекарство встроено в такой растворимый полимер, то можно избирательно подавать активные вещества в определенные точки организма.

Высокотехнологичный метод производства.

В основе нового метода производства лежит опыт и знания профессора Сальвадора Пане. В течение многих лет он работает с высокоточной техникой 3-D печати, которая позволяет получать сложные объекты микрометрических размеров — техникой, известной как 3-D литография. Ученые ФИТ применили этот метод для создания своего рода формы или шаблона для своих микророботов. Эти шаблоны имеют узкие пазы, которые служат «негативом» и могут быть заполнены выбранными материалами.

Используя электрохимическое осаждение, ученые заполняют некоторые пазы металлом, а другие — полимерами, прежде чем окончательно растворить шаблон. «Наша группа состоит из инженеров-электриков, инженеров-механиков, химиков и материаловедов, которые тесно сотрудничают. Это ключ к разработке данного метода», — говорит Фабиан Ландерс, аспирант из группы Пане. Он является другим ведущим автором статьи, которая была опубликована в журнале Nature Communications.

В качестве подтверждения работоспособности технологии изготовления микромашин из нескольких материалов ученые создали различные миниатюрные машины с пластиковым шасси и магнитными металлическими колесами, приводимыми в движение с помощью переменного магнитного поля. Некоторые автомобили могут передвигаться по стеклянной поверхности, в то время как другие — в зависимости от используемого полимера — могут плавать в жидкости или на поверхности жидкости.

В настоящее время ученые планируют усовершенствовать свои двухкомпонентные микромашины и экспериментировать с другими материалами. Кроме того, они попытаются создать более сложные формы и машины, в том числе такие, которые самостоятельно смогут складываться и раскладываться. Помимо того, что микромашины будут служить в качестве доставщиков, развозящих активные вещества, в будущем их планируют использовать для лечения аневризм или выполнения других хирургических операций. Еще одной целью исследования является изготовление стентов (трубчатых опор сосудов), которые будут разворачиваются и размещаться в определенных местах с помощью магнитных полей.

А вы заботитесь о своем организме? Возможно, ваш проект связан со здравоохранением? Тогда спешим сообщить, что на доменную зону .care сейчас скидки, а значит самое время зарегистрировать вашему проекту доменное имя.