Германия. Фантастика становится явью.

Немецкие ученые из Института интеллектуальных систем им. Макса Планка и Института исследований твердого тела им. Макса Планка разрабатывают органические микрочастицы, которыми можно управлять в естественных жидкостях и разбавленной крови невообразимым ранее способом — с помощью видимого света.

“Микропловцы” могут перемещаться даже в очень соленых жидкостях индивидуально или роем на высокой скорости. Они биосовместимы и могут целенаправленно впитывать и высвобождать медикаменты. Свойства материала настолько идеальны, что однажды эти микрочастицы можно будет использовать для разработки полуавтономно действующих микророботов для применения в биомедицине, для таргетного лечения рака и других заболеваний.

Это звучит как фантастический рассказ, но на самом деле является результатом реального исследования. Раньше проектирование и производство таких универсальных управляемых микрочастиц казалось невозможным. Движению световой энергии препятствуют соли, содержащиеся в биологических жидкостях или теле. Кроме того, управление микророботами извне сложно и затратно.

Для своих экспериментов немецкие ученые использовали пористый нитрид углерода (CNx), который можно искусственно получить из органических веществ. Нитрид углерода поглощает свет, который затем обеспечивает энергию для движения микроробота вперед, когда свет падает на поверхность частицы.

Как сказал Филип Подьяски, руководитель группы отдела нанохимии: “Наши микропловцы CNx работают в биологических жидкостях даже при очень высокой концентрации соли. Это возможно только благодаря благоприятному взаимодействию нескольких факторов: эффективное преобразование энергии света обеспечивает очень хороший привод, а пористая структура наночастиц обеспечивает оптимальный поток ионов через них. Сопротивление, вызываемое солью, снижается. Кроме того, свет способствует подвижности ионов в этом особом материале”.

Доказав, что “микропловцы” солеустойчивы, команда ученых хочет в будущем использовать их в качестве средства для доставки медикаментов внутри тела — например, к раковым клеткам. Это возможно благодаря пористости материала. Частицы впитывают лекарство, как губка, вплоть до удивительно высокого уровня в 185% от массы частицы.