Из сперматозоидов ученые понаделали миниатюрных роботов
Немецкие ученые - изобретатели так называемых спермороботов - усовершенствовали своих подопечных. Добавили им скорости и маневренности. И тем самым приблизили к реальности давнюю мечту нанотехнологов о миниатюрных самоходных машинах, которые можно будет периодически впрыскивать в кровеносные сосуды для чистки от бляшек. Или для замены найденных в организме негодных старых клеток на новые. Или - на первых порах - для доставки лекарств непосредственно к пораженным тканям. И диагностики прямо в очаге заболевания.
Но каким образом наномашины будут двигаться? Где черпать энергию? Нанобатарейки придется создавать? Нановесла? Гребные нановинты? Нет. Весьма оригинальное решение нашли немецкие ученые из дрезденского НИИ физики твердого тела и материалов имени Лейбница. Они предложили использовать для привода те "агрегаты", которые уже создала сама природа, сконструировав сперматозоиды.
У сперматозоида, или живчика, как его еще называют, помимо головы с неким набором генетического материала вместо мозга, имеется хвостик под названием флагеллум. Живчик им интенсивно вращает, словно пропеллером или гребным винтом. Создает движущую силу. Да еще и рулит, подгребая к яйцеклетке.
Ученые - Вероника Манданц с коллегами - загнали сперматозоиды в микроскопические полые металлические трубочки, диаметр которых уменьшался с 8 до 5 микрометров. Загнали так, что снаружи остались только хвостики. Сперматозоиды усердно вращали ими. И двигались.
Самое главное: конструкцией можно было управлять с помощью магнитного поля, направляя получившихся "биороботов" куда надо.
Наловить сперматозоидов и впрячь их не составило труда. Малютки сами залезали в трубочки, когда ученые насыпали их в сперму. Сперматозоид попадал в трубочку со стороны широкой горловины и застревал в узкой. Выбраться наружу уже не мог. Оставался зафиксированным. Как конь в хомуте.
Недавно немцы сделали следующий шаг: нашли способ подгонять спермороботов. Выяснилось: если добавить в среду, окружающую малюток, кофеин, то их скорость возрастает на треть. Еще 16 процентов добавило сужение трубочек с 50 до 20 микрометров. Итого: весьма внушительная прибавка в проворности.
|
А В ЭТО ВРЕМЯ
Бактерии - хорошо, а живчики лучше
Аналогичными экспериментами заняты и американские ученые - Метин Ситти и Бахарех Бехкам из Университета Карнеги Меллона. Но они "запрягают" бактерии из числа тех, которые оснащены хвостиками. Прикрепляют их к полимерным капсулам с магнитными включениями.
Американские биороботы двигаются в растворе глюкозы со скоростью 15 микрометров в секунду. Им же и питаются. Управляют этими малютками с помощью химических веществ. Одни заставляют двигаться и ускоряться, другие - тормозить и останавливаться.
Эксперты считают сперматозоидов более перспективными. Они мощнее, быстрее, а главное, не вызывают аллергии. То есть более пригодны для реализации обещаний нанотехнологов - в смысле создания наноботов для ремонта и обслуживания человеческого организма.
Следующая цель - оснастить биороботов соответствующим оборудованием. Если в основе агрегатов останутся сперматозоиды, то их даже переделывать не потребуется. Сгодятся такие, какие есть. Особенно для искусственного оплодотворения, когда медики не могут полагаться на авось и рассчитывают на ускоренное и целенаправленное движение носителей генетического материала к яйцеклетке.
