Швейцарським науковцям вдалося скерувати до судин мозку мишей мікророботів, утворених скупченнями наповнених газом бульбашок. Використовуючи ультразвукові хвилі, вчені змогли успішно рухати мікророботами навіть проти току крові, йдеться у препринті на bioRxiv.
А. Демонстрація процесу спостереження мозку миші у реальному часі за допомогою мікроскопа. В. Візуалізація судин мозку миші з мікророботами всередині них. Alexia Del Campo Fonseca et al. / bioRxiv, 2023
Навіщо вводити мікророботів у мозок?
Мозок людини є дуже складним органом із великою кількістю різноманітних клітин, функції яких все ще вивчаються, та понад 650 кілометрами кровоносних судин у складі складної мережі. Через важкість дістатися до окремих ділянок мозку чимало хвороб наразі важко лікувати, включаючи хворобу Паркінсона, епілепсію та пухлини, але потенціал вбачають у мікророботах — мікроскопічних структурах, переміщенням яких можна керувати в організмі, а тому їх можна використати як доставників ліків чи навіть інструменти для з'єднання нейронів. Наскільки мікророботи годяться для переміщення мозком, з'ясовували вчені Швейцарської вищої технічної школи Цюриха та Університету Цюриха у дослідах з живими мишами.
Яких роботів ввели у мозок мишам?
Мікророботи науковців цього разу мають розміри діаметром 2-10 мікрометрів і є скупченнями простих бульбашок з ліпідною поверхнею. Такими мікророями, як їх назвали вчені, можна керувати за допомогою акустичних хвиль, скеровуючи їх до або від джерела звуку. Тож мікророботів ввели у вени живим мишам, а відтак скерували до судин мозку, розмістивши на черепі джерело ультразвуку та спостерігаючи за їхнім переміщенням за допомогою двофотонного лазерного мікроскопа.
Рух мікророю бульбашок проти току крові. Alexia Del Campo Fonseca et al. / bioRxiv, 2023
Періодично мікророботам доводилося пробиратися проти течії крові, яка складала 10 міліметрів на секунду. Тому їх спрямували до стінок судин, де течія слабша, і тоді їхня швидкість пересування сягала у середньому 1,5 мікрометра на секунду. Зрештою вченим успішно вдалося доставити мікророботів до судин м'якої мозкової оболони, хоча випробування свідчать, що можливе доставлення і в глибші регіони. Це перше підтвердження, що мікророботами можна керувати у складній мережі кровоносних судин живого мозку, демонструючи їхній потенціал як цільових доставників ліків.
Про те, якими ще бувають мікророботи і які надії на них покладають у медицині, читайте у нашому розборі теми.