Учёные из Калифорнийского университета (США) создали уникальную капсулу, которая набита крошечными роботами из водорослей и справляется с любыми воспалительными заболеваниями кишечника. Последнее — собирательный термин для двух аутоиммунных заболеваний, известных как болезнь Крона и язвенный колит. Они возникают, когда иммунная система ошибочно реагирует на патогены и отправляет макрофаги производить чрезмерные уровни белков, вызывающих воспаление, — провоспалительных цитокинов.

Проблема заключается в том, что цитокины связываются с рецепторами макрофагов, заставляя их производить ещё больше цитокинов. В итоге возникает порочный круг, когда толстый кишечник воспалён на протяжении многих лет, что приводит к проблемам со стулом, кровотечениям, боли, усталости и даже инвалидности.

По логике создателей, роботы из зелёных водорослей должны разорвать этот цикл. Каждая из клеток водоросли в капсуле покрыта наночастицами, а наночастицы, в свою очередь, покрыты клеточными мембранами макрофагов, — получается своеобразная матрёшка. После того, как пациенты проглатывают капсулу, она проходит через желудок, растворяясь только в толстом кишечнике.

Как только капсула растворяется, крошечные боты выходят наружу и плавают по толстой кишке, тщательно распределяясь по всему органу. А дальше происходит самое интересное: цитокины в кишечнике связываются с наночастицами роботов, принимая их за макрофаги. Однако, поскольку наночастицы не являются макрофагами, выработки большего числа цитокинов не происходит. В итоге популяция цитокинов в кишечнике постепенно падает, а вместе с ней уходит и хроническое воспаление.

Технологию уже протестировали на мышах с воспалительными заболеваниями кишечника, и в итоге микророботы уменьшили кровотечение, обратили вспять потерю веса и уменьшили воспаление у зверьков. Более того, у грызунов не выявили никаких побочных эффектов, поэтому испытания капсул на людях уже назначили.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Учёные давно грезят о крошечных машинах в нашем теле, которые помогут лечить болезни, однако у таких систем есть серьёзная проблема со связью. Протягивать провода через всё тело опасно и непрактично, а беспроводная связь глушится тканями нашего тела. Поэтому команда из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) разработала особую биомолекулярную связь, которая работает при помощи кровотока пациента.

Идея заключается в том, чтобы позволить наноботам и имплантатам взаимодействовать при помощи специальных молекул, выпускаемых в кровоток. Грубо говоря, таких молекул может быть две, где одна представляет собой единицу, а другая — ноль, чтобы машина могла легко их интерпретировать. Таким образом можно кодировать данные в молекулах, а затем отправлять их через кровоток, указывая им, куда идти.

Команда уже перевела основные технологии электронных сетей, включая обнаружение пакетов и схемы декодирования, в молекулярную сеть. Это позволило решить проблемы с обратной связью и синхронизацией, а также стабилизировать каналы. После этого исследователи протестировали свою технологию на синтетической системе кровобращения и доказали, что методика работает одновременно с четырьмя устройствами, передающими молекулярные сигналы.

Конечно, пока что исследования были проведены лишь в стенах лаборатории, и неизвестно, как поведёт себя новая технология в реальной жизни. Тем не менее, исследователи считают, что совершили большой шаг вперёд на пути к конечной цели. В конечном счёте крошечные машины смогут контролировать деятельность таких органов, как мозг или сердце, а также плавать по телу, чтобы бороться с болезнями.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах