Nanotechnologie představují pro moderní medicínu velký potenciál. Jednou z možností jejich využití je doprava léků pomocí malých transportních částic. Status průkopníků v tomto odvětví zastávají vědci z německého Institutu Maxe Plancka, jejichž úsilí často věnujeme pozornost.

Zhruba před týdnem jste si mohli přečíst o umělých chloroplastech, které s výrazně vyšší efektivitou oproti rostlinám dokáží zpracovávat oxid uhličitý na organické molekuly. Nyní přicházejí s malými roboty, kteří proplouvají krevním řečištěm a dopravují léky na specifická místa v těle. Při jejich vývoji se němečtí vědci inspirovali bílými krvinkami. Svou práci publikovali v časopise Science Robotics.

Tito roboti jsou v zásadě skleněné mikročástice o průměru menším než 8 mikrometrů. Zatímco jejich vnější část je pokryta tenkým filmem z niklu a zlata, vnitřek ukrývá transportované léčivo. Bílé krvinky pak vědce inspirovaly především z hlediska mechanismu transportu k cílovému místu. Namísto plavání připomíná pohyb mikročástic jakési koulení po stěnách cév, které můžeme pozorovat právě u těchto buněk. Směr pohybu je pak řízen externě pomocí magnetického pole, které ovlivňuje kovový obal. Roboti byli schopni v krevním řečišti vyvinout rychlost až 600 mikrometrů za sekundu.

Pohyb mikročástic skrze krevní cévy, zdroj: Max Planck Institute for Intelligent Systems

Němečtí vědci testovali mikročástice v replikách krevních cév a zjistili, že tah pomocí magnetického pole byl dostatečně silný na to, aby dopravník dokázal překonat proud tekoucí krve. Toho žádná dosavadní technologie nebyla schopna. Robot je rovněž schopen autonomně rozpoznávat cílové buňky a při pohybu uvolňovat molekuly léku. V rámci testů takto s vysokou úspěšností rozpoznával například nádorové buňky.

Vědci z Institutu Maxe Plancka současně dodávají, že k tomu, aby skrze dopravu léku došlo ke skutečné fyziologické změně pacienta, bude zapotřebí celých rojů těchto robotů. To především z toho důvodu, že jednotlivé částice jsou příliš pomalé na to, aby mohly být zachyceny většinou zobrazovacích technik a nedokáží transportovat dostatečné množství molekul.

Originální publikace: https://robotics.sciencemag.org/content/5/42/eaba5726

Zdroj: New Atlas, zdroj titulní fotografie: dcndx.com