science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoekers gebruiken microrobots om cellen naar een doellocatie in levende dieren te brengen

Microrobots van verschillende groottes bleken verschillende celdragende capaciteiten te hebben. Krediet:Li et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat8829 (2018)

Een team van onderzoekers van de City University van Hong Kong heeft een manier gevonden om microrobots te gebruiken om een ​​cluster van cellen naar een doellocatie in levende dieren te brengen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap Robotica , de groep beschrijft de microrobots die ze hebben ontworpen en hun prestaties tijdens het testen.

In recente jaren, wetenschappers zijn begonnen met het onderzoeken van de haalbaarheid van het gebruik van microrobots om drugs of andere lading van het ene deel van het lichaam naar het andere te vervoeren. Dergelijke microrobots zouden medicijnen kunnen afleveren, naar een specifiek deel van het lichaam dat het nodig heeft, bijvoorbeeld, in plaats van op het hele lichaam, ongewenste bijwerkingen te voorkomen. In deze nieuwe poging de onderzoekers waren op zoek naar een manier om een ​​cluster van cellen van de ene naar de andere locatie in een levend dier te vervoeren. Als een dergelijke aanpak mogelijk bleek, microrobots kunnen worden gebruikt om stamcellen naar gewonde lichaamsdelen te vervoeren, bijvoorbeeld, om ze te repareren.

Om een ​​microrobot te ontwerpen die geschikt is voor de taak, de onderzoekers begonnen met het uitvoeren van simulaties op een computer op zoek naar de optimale vorm. Ze ontdekten dat er een in de vorm van een braam was (zoals in, een stekelige zaaddoos) werkte het beste van alles wat ze probeerden. Ze gebruikten een 3D-printer om microrobots te maken met ruimte voor een zakje binnenin voor het vasthouden van stamcellen en bindweefsel. Daarna bedekten ze de microrobots met nikkel om ze magnetisch te maken, en met titanium voor biocompatibiliteit. Om de microrobot van de ene plaats naar de andere te verplaatsen, ze gebruikten een magneet.

Transport van de celgekweekte microrobot in vitro en in de dooier van zebravisembryo. Krediet:Li et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat8829 (2018)

Ze testten hun idee van een microrobot door er verschillende in zebravisembryo's te injecteren en ze vervolgens met succes extern te manipuleren met een kleine magneet. Vervolgens vulden ze een van hun microrobots met fluorescerende kankercellen en injecteerden deze in een levende muis en leidden deze naar een nieuwe plaats waar de kankercellen werden vrijgegeven. Na een paar weken de muis te hebben gevolgd, ze ontdekten dat de microrobot met succes zijn lading had losgelaten - de nieuwe locatie gloeide, wat erop wijst dat de kankercellen vat hadden gekregen. De onderzoekers zijn van plan hun onderzoek voort te zetten en verwachten ergens in de komende vijf jaar met klinische proeven te beginnen.

De microrobots met fluorescerende HeLa-cellen werden in het linker dorsum van de naakte muizen geïnjecteerd. Na vier weken kweken, een gebied met verhoogde fluorescentie-intensiteit werd waargenomen aan de linkerdorsum van de muis (aangegeven door de witte pijl), wat aangeeft dat de tumor te wijten was aan het vrijkomen van HeLa-cellen uit de microrobots. Krediet:Li et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat8829 (2018)

Video met concepten van ontwerp en fabricage van de celdragende microrobot. Krediet:Li et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat8829 (2018)

Microrobots van verschillende groottes bleken verschillende celdragende capaciteiten te hebben. Krediet:Li et al., Wetenschap. Robot . 3, eaat8829 (2018)

© 2018 Tech Xplore