Denne lille robot kan svømme i din blodbane og foretage celleanalyser

Forskere fra Tel Aviv University i Israel har udviklet en lille robot, der kun måler 10 mikrometer i længde – samme størrelse som en enkelt biologisk celle. Robotten er i stand til at svømme rundt mellem celler med henblik på at analysere en eller flere specifikke celler.

Resultatet af forskningen er blevet udgivet i tidsskriftet Advanced Science.

Læs også: Biotek – sådan har bioteknologi formet vores samfund

Gør det muligt at analysere celler enkeltvis

Robotten kan styres på to forskellige måder – enten elektrisk eller magnetisk. Det sker ved at kombinere roterende magnetfelter og elektriske vekselstrømsfelter, som resulterer i synergistiske fremdrifts- og styringseffekter.

Den anvendes i første omgang i biologiske prøver og er her i stand til at skelne mellem forskellige typer af celler, identificere om de er raske eller dør og til sidst transportere en specifik celle for at foretage yderligere analyse, eksempelvis genetisk analyse. Mikrorobotten kan også overføre et medikament og/eller et gen til en specifik celle.

Ifølge forskerne kan den lille ’robot’ bidrage til forskning i analyse af enkelte celler og være et redskab i diagnosticering, transport og screening af lægemidler, kirurgi og miljøbeskyttelse.

Gilad Yossifon er professor ved School of Mechanical Engineering og Department of Biomedical Engineering ved Tel Aviv University. Han og hans team star bag den nye opfindelse.

Han oplyser, at mikrorobotter som denne er lavet af små, syntetiske partikler på størrelse med en biologisk celle, og at den kan bevæge sig enten af sig selv eller ved ekstern styring af en operatør. Robotten er inspireret af blandt andet sædceller og bakterier, som er i stand til at svømme.

Forskerne har demonstreret i laboratorieforsøg, at mikrorobotten virker i praksis. Her er den blevet brugt til at fange enkelte blod- og kræftceller og en enkelt bakterie. De har også demonstreret, at den er i stand til at skelne mellem celler med forskellige niveauer af levedygtighed – eksempelvis en sund celle, en celle, der er beskadiget af et lægemiddel, og en celle, der er ved at dø. Dette kan konstateres på baggrund af en celles unikke elektriske egenskaber.

Forskerne har også demonstreret, at mikrorobotten er i stand til at fange en ønsket celle og transportere den til et sted, hvor den kan analyseres yderligere.

Læs også: Ny genteknologi forudsiger, hvor godt medicin virker mod brystkræft

Skal svømme rundt i patienters blodbane

Som nævnt er forsøgene foreløbig foregået i en biologisk prøve (in-vitro), men det er planen, at mikrorobotten skal udvikles til også at fungere inde i patienters krop. Dermed er det tanken, at et lægemiddel skal kunne føres direkte og meget præcist hen til det sted, hvor den skal anvendes.

“I vores forskning har vi udviklet en innovativ mikrorobot med vigtige funktioner, der bidrager væsentligt til området: hybrid fremdrift og navigation gennem en kombination af elektriske og magnetiske felter samt evnen til at identificere, indfange og transportere en enkelt celle fra sted til sted i et fysiologisk miljø,” siger Gilad Yossifon og tilføjer:

”Disse egenskaber er relevante for en lang række forskellige anvendelser og for forskningen. Teknologien vil blandt andet støtte følgende områder: medicinsk diagnose på enkeltcelleniveau, introduktion af lægemidler eller gener i celler, genredigering, transport af lægemidler til deres bestemmelsessted i kroppen, rensning af miljøet for forurenende partikler, lægemiddeludvikling og skabelse af et ’laboratorium på en partikel’ – et mikroskopisk laboratorium, der er designet til at udføre diagnostik på steder, der kun er tilgængelige for mikropartikler.”

Læs også: Nyheder om bioteknologi