Микроскопические инструменты, управляемые ферментами

Источник: sciencenews.org

Исследователи из университета Джона Хопкинса в Балтиморе (США) представили совершенно новый тип инструментов для медицинской отрасли. Размер крошечных устройств не превышает миллиметра. В исходном состоянии они похожи на раскрытые цветы. С помощью магнитов их можно доставить в нужное место организма. Инструменты способны пройти через самые узкие отверстия – в частности, их можно запустить в желчные протоки печени. При контакте с определенными ферментами микроскопические петли инструментов приходят в движение, инструмент захватывает частичку ткани и его можно выводить наружу. Возможен и обратный вариант работы — запуск инструмента в закрытом состоянии с каким-либо лекарством внутри. В этом случае, при достижении нужного места зажим раскрывается, и лекарство попадает точно по адресу.

Миниатюрные инструменты выполнены по трафарету из тончайшей пластины кремния и покрыты слоями хрома, никеля и золота. Самая сложная часть устройства — спусковой механизм, приводящий «лепестки» в движение. Она выполнена из полимеров, дружественных к человеческому организму — целлюлозы и коллагена. Целлюлоза разрушается при контакте с целлюлазой (это специальный фермент, его выделяют некоторые грибы, бактерии, а также термиты). Что касается коллагена, то он разрушается при контакте с протеазой. Этот фермент содержится в желудочном соке и позволяет людям переваривать мясо. Также это вещество способны производить некоторые виды раковых опухолей. Разрушение полимеров и заставляет «лепестки» инструментов сжиматься или расправляться. Ученые уже провели эксперименты на муляжах различных органов. Миниатюрные инструменты доказали свою работоспособность.