Лейкоциты превратили в микророботов с помощью света

Исследователи из Института нанофотоники Цзинаньского университета, Китай ( Institute of Nanophotonics, Jinan University) представили в США (ACS Central Science) метод превращения кровяных телец в микророботов, которые помогают в лечении или доставке лекарств. Так они будут действовать безболезненно и не вызовут реакцию иммунной системы.

Лекарственные микророботы могли бы помочь врачам лучше лечить и предотвращать заболевания. Но большинство таких устройств изготавливается из синтетических материалов, которые вызывают иммунные реакции. Теперь исследователи использовали лазеры для точного управления нейтрофилами, типом белых кровяных клеток, в качестве естественного, биосовместимого микроробота в живой рыбе.

Исследователи манипулировали нейтрофилами, используя сфокусированные лазерные лучи в качестве дистанционного оптического пинцета. Микроробот, управляемый светом, мог двигаться со скоростью до 1,3 мкм/с, что в три раза быстрее, чем движение нейтрофилов в естественных условиях.

Компьютерная иллюстрация нейтрофила, окруженного эритроцитами. SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Image

В экспериментах ученые использовали оптический пинцет для точного и активного управления функциями, которые нейтрофилы выполняют как часть иммунной системы. Например, микроробот перемещался через стенку кровеносного сосуда в окружающую ткань. Другой нейтробот подхватил и переместил пластиковую наночастицу, продемонстрировав потенциал для переноса лекарств. А когда микроробота подтолкнули к обломкам красных кровяных телец, он поглотил их. При этом другой нейтрофил, который не управлялся лазером, пытался естественным образом удалить остатки клеток.

Лазер точно направлял «нейтробота» на наночастицу (слева), которую подбирали и уносили прочь (справа). Источник: адаптировано из ACS Central Science 2022, DOI 10.1021acscentsci.2c00468.

Микророботы, разрабатываемые сейчас в медицине, требуют инъекций или употребления капсул, чтобы ввести их в организм животного или человека. Но исследователи обнаружили, что эти микроскопические объекты часто вызывают иммунные реакции у мелких животных, что приводит к удалению микророботов из организма до того, как они смогут выполнить свою работу. Использование клеток, уже присутствующих в организме, таких как нейтрофилы, может стать менее инвазивной альтернативой для доставки лекарств, которая не вызовет срабатывания иммунной системы.

Авторы выражают благодарность Национальному фонду естественных наук Китая, Фонду фундаментальных и прикладных фундаментальных исследований провинции Гуандун и Научно-технической программе Гуанчжоу.

Источник: https://hightech.fm/

Источник: https://cosmosmagazine.com/

Источник: https://www.eurekalert.org/

14.07.2022