Mikrobots kan give præcis medicinering via kroppens blodbaner
Et forskerhold på Cornell University i New York har udviklet en type biologisk nedbrydelig mikrobot, der drives af ultralydsbølger. Tanken er, at disse bots skal bruges til at svømme gennem patienternes kroppe for at give små, men effektive doser af medicin til bestemte steder.
Denne metode til at give mindre, men mere effektive doser medicin kan føre til færre bivirkninger, fordi medicinen så ikke skal bevæge sig gennem hele blodbanen for at nå frem til det tilsigtede mål.
Mikrobotterne drives frem af ultralydsbølger
Inspireret af den måde, hvorpå bakterie- og sædceller bevæger sig i kroppen, har et hold forskere fra Cornell University udviklet trekantede, 3D-printede mikrosvømmere i cellestørrelse. Mikrobotternes fremdrift kommer udefra i form af ultralydsbølger, der styrer to små luftbobler på robotternes bagside. Forskerne har beskrevet deres arbejde i en videnskabelig artikel, der er offentliggjort i tidsskriftet Lab on a Chip.
Forskerne har brugt over 10 år på at studere de måder, hvorpå mikroorganismer som for eksempel bakterier og kræftceller kommunikerer og bevæger sig rundt i kroppen.
Bobler er motoren
Mikro-svømmerens mest kritiske designelement er de to hulrum, der er ætset ind i dens ryg. Da den lysfølsomme harpiks, som mikrobotten er fremstillet af, er hydrofobisk – altså vandafvisende – bliver der fanget en luftboble i hvert hulrum, som er større end det andet, når den nedsænkes i væske. Disse bobler er på en måde mikrosvømmerens motor.
Mikrosvømmerne bevæges af ultralydsbølger, der rettes mod robotterne udefra, hvilket gør det unødvendigt for robotterne at slæbe en intern strømkilde med sig. De er altså ikke udstyret med en form for batteri. Lydbølgerne sørger for at drive mikrobotterne frem, når de rettes mod luftboblerne.
Forskerhold på Cornell University skulle være de første til at benytte sig af to luftbobler, hvilket giver bedre styring af mikrobotterne. Brugen af en ultralydstransducer til at styre både hastighed og retning af mikrosvømmeren, i modsætning til metoder med flere ultralydstransducere eller magnetfelter, forenkler samtidig kontrolsystemet.
Se også: Sådan kan biotek forbedre menneskets sundhed
Nødvendigt med tæt samarbejde med andre videnskabelige områder
Desværre er der ingen tidsramme for, hvornår denne type bots kan levere præcisionsmedicin i kroppen. For nu drejer det sig mere om at åbne døren til fremtidig udvikling af denne type mikrosvømmere.
Fremadrettet vil et tæt samarbejde mellem forskere i områder som fysik, mekanisk og biomedicinsk teknik være nødvendigt, for at mikrorobotter kan bruges til kliniske anvendelser.
Se også: Nyheder om biotek