science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Kleine robot nano-vis kan op een dag medicijnen in het lichaam afleveren

Credit: Klein (2016). DOI:10.1002/smll.201601846

(Phys.org)—Een gecombineerd team van onderzoekers van het Harbin Institute of Technology in China en de University of California in de VS heeft een nano-sized, op afstand bestuurbare vis die in staat is om in vloeistoffen te zwemmen wanneer een magnetisch veld wordt aangelegd. Het team heeft de details van hun onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nano kleine micro .

Eerdere pogingen om extreem kleine biotransportmechanismen te bouwen, waren over het algemeen gebaseerd op het kurkentrekkerstaartmodel van bacteriën, de onderzoekers merken op, maar ze geloofden dat een betere benadering zou zijn om de manier waarop vissen zwemmen na te bootsen. Daartoe, ze verbonden goud- en nikkelsegmenten met zilveren scharnieren - de buitenste segmenten van goud dienen als kop en staart, terwijl de binnenste segmenten dienen als het vislichaam. Elk van de segmenten is slechts 800 nanometer lang en de complete vis is honderd keer kleiner dan een enkele zandkorrel.

De vis wordt ertoe gebracht te zwemmen door een oscillerend magnetisch veld aan te leggen dat de kop en staart dwingt te slingeren, die op zijn beurt de vis voortstuwt. Door de positie en snelheid van de oscillerende magneet te manipuleren, kan de richting die de vis inslaat en de snelheid waarmee hij beweegt worden geregeld. Het doel van dergelijke nanozwemmers, stelt het team voor, is om medicijnen naar een bepaald deel van het lichaam te brengen, waardoor de noodzaak voor chirurgie of overmatig gebruik van medicijnen die negatieve bijwerkingen in andere delen van het lichaam kunnen veroorzaken, wordt verminderd. Een begeleidende video demonstreert niet alleen het gemak waarmee de vis kan worden gecontroleerd, maar de snelheid waarmee ze kunnen reizen - een duidelijke verbetering ten opzichte van andere nano-bezorgingssystemen.

Credit: Klein (2016). DOI:10.1002/smll.201601846

Er zijn nog enkele grote problemen die moeten worden aangepakt met de kleine vissen, het team erkent - een daarvan is hoe het lichaam van de zwemmers te bevrijden nadat ze hun pakket hebben afgeleverd. Een oplossing die ze voorstellen, is het gebruik van materiaal dat op een bepaald moment biologisch afbreekbaar is. Er zijn ook de kosten:de hoeveelheid edele metalen die wordt gebruikt om een ​​enkele vis te maken, zou klein zijn, maar het zou snel kunnen oplopen als honderden vissen werden gebruikt om doses medicijnen toe te dienen. Ook, het lijkt erop dat er een manier zou moeten worden ontwikkeld om de vissen te volgen om microbesturing mogelijk te maken.

Credit: Klein (2016). DOI:10.1002/smll.201601846

© 2016 Fys.org