Специалисты из Института биомедицинских исследований Барселоны создали новый способ лечения рака мочевого пузыря. Работающие на мочевых отходах нанороботы способны проникать в опухоль, а затем разрушать её изнутри при помощи радиоактивных веществ. Более того, этот метод намного надёжнее, чем существующая химиотерапия, после которой спустя пять лет у пациентов снова возникает рецидив.

Крошечные самоходные роботы размером 450 нанометров питаются от мочевины, содержащейся в моче, поскольку они покрыты пористым кремнеземом с уреазой. Фермент уреаза вступает с мочевиной в реакцию, заставляя нанобота двигаться дальше. При этом крохотное устройство переносит радиоактивный йод-131, который разрушает опухоли изнутри.

Учёные уже протестировали своих наноботов на мышах с раком мочевого пузыря. При помощи позитронно-эмиссионной томографии специалисты убедились в том, что боты скапливаются в опухоли, а исследование под специальным микроскопом показало, что роботы успешно высвобождают йод-131 в очаге. Это приводит к разрушению внеклеточного матрикса опухоли и локальному повышению pH, что уменьшает объём опухоли почти на 90%.

Что самое примечательное, такого эффекта удалось добиться лишь при однократном введении нанороботов, в то время как существующие методы лечения требуют от пациента посещать больницу от 6 до 14 раз. Правда, команда до сих пор не уверена, остановят ли её наноботы возвращение опухоли, однако она уже проводит дополнительные исследования для определения долгосрочной эффективности лечения.

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

Международная команда из китайского Института инженерии Нинбо и американского Нью-Йоркского университета продемонстрировала свою последнюю разработку — программируемого наноробота, состоящего из нескольких нитей ДНК. Эти нити способны захватывать другие фрагменты ДНК и соединять их вместе для производства новых наномашин, сваренных ультрафиолетовым излучением.

Роботы состоят всего из четырёх нитей ДНК и обладают размером 100 нанометров в поперечнике, поэтому около тысячи из них могут выстроиться в линию шириной с человеческий волос. В отличие от своих двумерных аналогов, новые боты могут использовать многоосевое складывание и позиционирование, то есть действуют в трёхмерном измерении.

Говоря о способах применения, инженеры отметили, что их наноботы могут использоваться для производства лекарств и других химических веществ прямо внутри клеток организма. Исследователи особо упирают на то, что эти машины могут самовоспроизводить всю свою трёхмерную структуру, что особенно полезно в контексте медицины.

Поскольку подобные разработки всегда вызывают тревогу и опасения, что они выйдут из-под контроля, эти наномашины сделаны ограниченно автономными. Роботы программируются человеком и действуют в ответ на контролируемый извне ультрафиолетовый свет, — он требуется для того, чтобы машины «сваривали» кусочки ДНК, которые они собирают вместе.

• 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