Говорят, что эти крошечные, активируемые светом роботы размером с пылинку.
Иллюстративное изображение: Микроботы могут быть использованы для лечения придаточных пазух носа.
Freepik
Были разработаны рои микророботов, помогающих избавиться от бактериальных инфекций носовых пазух. После выполнения задачи эти крошечные роботы могут быть легко удалены из носа.
Интересно, что эти крошечные, активируемые светом роботы, как сообщается, размером с «пылинку».
Они называются CBMR (фотокаталитические микророботы на основе оксоиодида висмута, загруженные одним атомом меди).
Группа ученых из Китая и Гонконга успешно внедрила недавно разработанные микророботы в пазухи животных в ходе доклинических испытаний для лечения бактериальных инфекций.
«Наша предлагаемая микророботизированная терапевтическая платформа обладает такими преимуществами, как неинвазивность, минимальное сопротивление и отсутствие необходимости в лекарственных средствах», — заявили исследователи из Университета Гуанси, Университета Шэньчжэня и Китайского университета Гонконга.
Глубоко укоренившаяся инфекция
Лечение хронического синусита долгое время было проблематичным, поскольку приходилось выбирать между инвазивной хирургией и зачастую неэффективной медикаментозной терапией.
В прошлом были созданы магнитные микророботы, но им сложно перемещаться по воспаленным участкам тела, забитым густым гноем и остатками клеток.
Учитывая ограничения современных методов лечения, ученые под руководством Хайдуна Юя разработали этих активируемых светом микроботов для эффективной борьбы с глубоко укоренившимися бактериальными инфекциями в носовых пазухах.
Сначала исследователи создали крошечные магнитные частицы (CBMR), содержащие антибактериальную медь. Затем они построили специальное магнитно-управляемое оптическое волокно, чтобы управлять движением этих микророботов и освещать их видимым светом.
Вот как работают эти крошечные боты.
Сообщается, что рои микророботов вводятся в полость носовых пазух через ноздри.
Магнитное поле может точно направлять их, направляя даже самые воспаленные и вязкие носовые пазухи прямо к месту инфекции.
«Они сконструировали магнитно-управляемое оптическое волокно, которое могло координировать движения роев CBMR и освещать их видимым светом. Под действием магнитного поля CBMR оказывают коллективные механические силы, которые разрушают стенки бактериальных клеток», — пояснила команда.
После установки на место это специально разработанное оптическое волокно излучает видимый свет, активируя CBMR и заставляя их выделять тепло для лучшего движения.
При активации светом эти микророботы выполняют две ключевые функции: они создают коллективные механические силы для разрушения прочных бактериальных биопленок.
Более того, они генерируют антибактериальные активные формы кислорода (АФК), представляющие собой свободные радикалы, которые эффективно убивают подвергшиеся воздействию бактерии.
Показывает многообещающие результаты испытаний
Команда протестировала микроботов на животных моделях.
В доклинических испытаниях эти микророботы доказали свою высокую эффективность: они устранили бактериальные биопленки в лабораторных условиях и успешно избавились от инфекций у кроликов с моделями синусита.
Более того, было показано, что CBMR эффективно очищают пазухи свиньи от бактерий вне живого организма.
Примечательно, что эти положительные результаты наблюдались без повреждения тканей или побочных эффектов, а микророботы даже естественным образом выталкивались из носа.
Команда утверждает, что новый подход имеет ряд преимуществ.
Поскольку это неинвазивный метод, он устраняет необходимость в сложных хирургических операциях. Более того, он способствует минимальной резистентности, поскольку не зависит от традиционных лекарств, тем самым снижая риск резистентности к антибиотикам. По сути, он предлагает новое, безмедикаментозное вмешательство для борьбы с инфекциями.
«Авторы предполагают, что их подход может быть применен для лечения других заболеваний, связанных с пазухами носа», — отмечается в пресс-релизе.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science Robotics.
Sourse: interestingengineering.com
