カリフォルニア大学サンディエゴ校のエンジニアは、 開発された顕微鏡ロボット 血液中を泳ぎ、有害な細菌や毒素を除去します。

これらのナノロボットは人間の髪の毛の幅の約 25 分の XNUMX であり、体内の体液を効率的かつ安全に除染する方法につながる可能性があります。

この研究は、 ジョセフ・ワン & リャンファン・チャン、カリフォルニア大学サンディエゴ・ジェイコブス工学部ナノ工学科の教授。

この研究はオンラインで公開されています 科学ロボット工学.

機能

この小さなロボットは超音波によって駆動され、血小板と赤血球の膜を融合させた金ナノワイヤーをコーティングすることで構築されています。

血小板はさまざまな形態の細菌に結合して標的とする機能を果たしますが、赤血球は細菌が生成する毒素を吸収して中和します。

「血小板と赤血球の膜を各ナノロボットのコーティングに組み合わせると相乗効果が得られます。血小板は細菌を標的にし、赤血球は細菌が生成する毒素を標的にして中和します。」 ベルタ・エステバン・フェルナンデス・デ・アビラ王氏の研究グループの博士研究員は声明でこう述べた。

ロボットを構築するために、研究者らはまず血小板と赤血球から膜全体を分離し、次に高周波音波を適用してそれらを融合させます。

膜は実際の細胞から採取されたものであるため、元の細胞表面タンパク質の機能がすべて含まれており、表面化学を使用して金ナノワイヤ上にコーティングすることができます。

このコーティングは、タンパク質が異物の表面に集まり、正常な機能を妨げるときに発生するプロセスである生物付着からナノロボットを保護します。

「そのアイデアは、一度に多くの異なるタスクを実行できる多機能ナノロボットを作成することです」とエステバン・フェルナンデス・デ・アビラ氏は声明で述べた。

ナノロボットのテスト

金コーティングにより、ナノロボットは超音波に反応できるようになり、マシンが効率的に泳ぎ回り、ターゲットと混ざり合うことができるようになります。

これまで研究者らは、黄色ブドウ球菌の抗生物質耐性菌株であるMRSAで汚染された血液サンプルでナノロボットをテストしてきた。  

ナノロボットは、超音波によって駆動されると毎秒最大 35 マイクロメートルで移動することができ、XNUMX 分後、処理された血液サンプルには未処理のサンプルに比べて細菌と毒素が XNUMX 分の XNUMX 少なくなりました。

「これは、さまざまな治療および生体解毒の応用のための概念実証プラットフォームです」とワン氏は声明で述べた。

将来のアプリケーション

これまでの研究はMRSAの治療についてのみテストされているが、研究者らはより一般的に体液を解毒できるようにしたいと考えている。

「血小板はグラム陽性菌と陰性菌の両方に結合できるため、この膜コーティングは複数の感染症の治療に役立ちます」とエステバン・フェルナンデス・デ・アビラ氏は語った。

次に、研究者らは生きた動物でナノロボットをテストする予定で、金の代わりに生分解性材料でコーティングを作ることに取り組んでいる。

「赤血球と血小板の特性を組み合わせたハイブリッドコーティングを使用することで、防衛および生物医学用途で効率的な解毒と除染を行うために毒素と病原体の両方を除去できる多機能のオールインワンナノロボットを作成できます。　 王は言った.