Новости онкологии

23/11

Микроробот из водорослей убил раковые клетки

23/11/2017
Ученые создали из водоросли спирулины новый тип биосовместимых микророботов — волокна водоросли покрыли магнетитом и получили спиральные микрочастицы, способные передвигаться под действием магнитного поля даже в вязких жидкостях. Микророботов протестировали на мышах и оказалось, что частицы легко детектировать как в поверхностных тканях, так и в глубоко залегающих органах. Кроме того, микрочастицы показали цитотоксичность в отношении раковых клеток, сообщается в статье, опубликованной в Science Robotics.

Исследователи разработали довольно много разновидностей роботов на основе наночастиц полимеров и металлов, которые потенциально можно использовать в живых организмах для биовизуализации, диагностики и доставки лекарственных препаратов. К примеру, мы рассказывали о микророботах с никелевыми «руками», которые эффективно передвигаются в вязких жидкостях. Однако их основной проблемой остается довольно высокая токсичность, поэтому в реальности до экспериментов на животных дошли только редкие образцы.

Группа биоинженеров под руководством Ли Чжана (Li Zhang) из Китайского университета Гонконга с коллегами из университетов Эдинбурга и Манчестера придумала использовать в качестве основы для биосовместимых микророботов водоросли Spirulina platensis, которые активно используются как кормовая добавка. Спиралевидные частицы спирулины покрыли наночастицами магнетита Fe3O4, который зарекомендовал себя как нетоксичный материал. В результате получились микрочастицы, перемещением которых можно управлять при помощи магнитного поля. Для генерации поля использовалась экспериментальная трехосевая установка с катушками Гельмгольца. Перед опытами на животных исследователи отдельно подтвердили способность роботов передвигаться в биологических жидкостях — крови, моче, желудочном соке. В качестве самой вязкой среды было использовано арахисовое масло.

Затем ученые изучили потенциал микророботов в качестве инструмента для биовизуализации, и ввели суспензию частиц мышам. Возможность наблюдать за частицами важна для всех их потенциальных приложений — к примеру, визуализация позволит проследить за распределением препарата при доставке лекарств.
Водоросли обладают автофлуоресценцией, поэтому в растворе за частицами на их основе можно наблюдать при помощи флуоресцентной микроскопии без всяких дополнительных модификаций. Оказалось, что флуоресценцию частиц можно детектировать даже у мышей под кожей. Чтобы детектировать частицы в глубоко залегающих органах, таких как желудок, исследователи применили магниторезонансную визуализацию. Таким образом, за микророботами, представляющими собой намагниченные водоросли, можно наблюдать как в поверхностных тканях, так и в глубоких слоях.

Дополнительно исследователи проверили токсичность микрочастиц в клеточной культуре. Для нормальных фибробластов (клеток соединительной ткани) частицы оказались нетоксичны. Зато в культурах клеток рака шейки матки и печени инкубация с микрочастицами индуцировала в клетках запуск программы клеточного самоубийства. По-видимому, токсичными для раковых клеток оказались биологически активные компоненты спирулины, скорее всего пигмент фикоцианин, который составляет до 20 процентов сухого веса водорослей.

Помимо управлением магнитным полем, инженеры разрабатывают и другие подходы к управлению движением микро- и нанороботов в биологических жидкостях.

Источник

Написать нам

Oncopass
  • 117420, Москва, улица Наметкина, 10Б, строение 1
  • +7(495)923-49-93
  • info@oncopass.com
Согласие на обработку персональных данных
Согласие на обработку персональных данных Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года свободно, своей волей и в своем интересе выражаю свое безусловное согласие на обработку моих персональных данных ООО Лаборатория Инновационных Систем (ОГРН:1097746279212, ИНН:7728700459), зарегистрированным в соответствии с законодательством РФ по адресу: 117393, Москва, улица Профсоюзная, 66 (далее по тексту - Оператор). Персональные данные - любая информация, относящаяся к определенному или определяемому на основании такой информации физическому лицу. Настоящее Согласие выдано мною на обработку следующих персональных данных: - Email; - Фамилия; - Имя. Согласие дано Оператору для совершения следующих действий с моими персональными данными с использованием средств автоматизации и/или без использования таких средств: сбор, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, обезличивание, передача третьим лицам для указанных ниже целей, а также осуществление любых иных действий, предусмотренных действующим законодательством РФ как неавтоматизированными, так и автоматизированными способами. Данное согласие дается Оператору и третьему лицу(-ам) ООО Интегрум Медиа (ИНН: 7728593126, ОГРН: 5067746346201) для обработки моих персональных данных в следующих целях: - для связи с отправителем сообщения. Настоящее согласие действует до момента его отзыва путем направления соответствующего уведомления на электронный адрес info@linsystems.ru. В случае отзыва мною согласия на обработку персональных данных Оператор вправе продолжить обработку персональных данных без моего согласия при наличии оснований, указанных в пунктах 2 – 11 части 1 статьи 6, части 2 статьи 10 и части 2 статьи 11 Федерального закона №152-ФЗ «О персональных данных» от 27.06.2006 г.
ПРИНИМАЮ
поделиться