Nanorobot z magnetycznymi „szczypcami” pomoże w walce z nowotworami

Doktorant Xian Wang wskazuje, że nanorobot może się poruszać bardzo precyzyjnie (fot. UToronto.ca)

Magnetyczne „szczypce”, za pomocą których sterują mikroskopijną kulką wewnątrz komórki, zaprezentowali naukowcy z kanadyjskiego Uniwersytetu w Toronto. Dzięki nim badacze odkryli już nieznane wcześniej właściwości jąder komórek nowotworowych.

Polacy wydrukowali pierwszą na świecie bioniczną trzustkę z naczyniami

Pierwszą na świecie bioniczną trzustkę wraz z naczyniami krwionośnymi wydrukowali w technice 3D badacze z Fundacji Badań i Rozwoju Nauki pod...

zobacz więcej

Od dwóch dekad prof. Yu Sun i jego zespół pracuje nad robotami, które pozwalają na manipulowanie pojedynczymi komórkami i mierzenie ich właściwości. Tego typu urządzenia umożliwiają precyzyjne badania biologiczne i procedury medyczne, np. stosowane w zapłodnieniu pozaustrojowym.

Teraz, na łamach pisma „Science Robotics” opisali oni dokonanie, które umożliwia manipulacje prowadzone wewnątrz żywych komórek. – Jak dotąd nasz robot poruszał się na zewnątrz budynku, dotykając tylko ściany z cegieł i w ten sposób próbując zrozumieć, co jest w środku. Chcieliśmy wprowadzić robota budynku i przeglądać wszystkie pokoje oraz struktury – opowiada prof. Yu Sun.

Wcześniej jego zespół opracował system, który pozwala na manipulowanie komórkowymi strukturami pod mikroskopem elektronowym. Technika ta wymaga jednak zamrażania i krojenia komórek na bardzo cienkie fragmenty. Inne grupy badawcze wykorzystywały lasery i fale akustyczne do badania komórkowego wnętrza. Choć za takie wykorzystanie laserów przyznano w ubiegłym roku Nagrodę Nobla, to według twórców nowego robota technika ta nie jest wystarczająca, by dokonywać wielu potrzebnych mechanicznych manipulacji.

Wirusy potrafią „działać altruistycznie”

Niektóre wirusy „poświęcają” swoje bezpieczeństwo, aby przetrwać mogły także inne. Odkrycie może mieć znaczenie dla prac nad terapiami wirusowych...

zobacz więcej

Silniejsze od lasera

Nowa metoda wykorzystuje pole magnetyczne wytwarzane pod mikroskopem konfokalnym, który umożliwia oglądanie żywych komórek. Pole to badacze wykorzystują do sterowania mierzącą zaledwie 700 nm żelazną kulką wprowadzoną do komórki. – Możemy kontrolować pozycje kulki z dokładnością kilkuset nanometrów, czyli w skali ruchów Browna (chaotyczne ruchy spowodowane przypadkowymi zderzeniami zawiesiny z cząsteczkami płynu – przyp. red.). Możemy generować siły o rząd większe, niż przy pomocy laserów – mówi Xian Wang, jeden z twórców wynalazku.

Naukowcy wykorzystali już swój pomysł do badania komórek raka pęcherza. Z jego pomocą zmierzyli sztywność jąder komórkowych. – Kształtem przypominają one piłkę do futbolu, mechanicznie są sztywniejsze w jednej osi niż w drugiej. Nie wiedzielibyśmy tego, gdyby nie ta technika – twierdzi prof. Sun. Badacze dowiedzieli się także, o ile sztywniejsze staje się jądro po wielokrotnym naciskaniu na nie z pomocą robota i określili, jakie białka mogą na to wpływać.

Zdaniem naukowców taka wiedza może pomóc w pracach nad nowymi metodami diagnostyki nowotworów. – Wiemy, że jądra komórek bardziej zaawansowanego raka nie usztywniają się tak bardzo. W sytuacji, kiedy morfologicznie komórki na wczesnym etapie choroby wyglądają podobnie do tych z zaawansowanego nowotworu, metoda ta pozwala na ich rozróżnienie – wyjaśnia Xian Wang.

Badacze jednak przedstawiają jeszcze śmielsze wizje. – Możemy sobie wyobrazić użycie całych rojów nanobotów do zagłodzenia guza przez zablokowanie naczyń krwionośnych albo do zniszczenia go z pomocą mechanicznej ablacji. Oznaczałoby to nową metodę leczenia nowotworów niepoddających się chemio-, radio- ani immunoterapii – zaznacza prof. Sun.

źródło:

Zobacz więcej