Микроробот из водорослей убил раковые клетки

Передвижение микророботов на основе спирулины в растворе
Xiaohui Yan et al., / Science Robotics
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.
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.