Ein Team internationaler Wissenschaftler hat propellerförmige Nanoroboter entwickelt, die zum ersten Mal in der Lage sind, dichtes Gewebe wie im Augapfel zu durchbohren. Forscher des Labors für Mikro-, Nano- und molekulare Systeme am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart in Zusammenarbeit mit Mitarbeitern aus der ganzen Welt, um die bahnbrechende Technologie zu entwickeln.
Die winzigen Nanopropeller sind gerade500 nm breit, die richtige Größe, um durch die enge Molekülmatrix der gelartigen Substanz im Glaskörper zu passen. Diese Bohrer sind mit einer Antihaftbeschichtung bedeckt. 200 mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares, sogar kleiner als die Breite eines Bakteriums. Durch die rutschige Beschichtung können Roboter durch zähes Gewebe rutschen.
Ihre winzige Größe in Kombination mit ihrem rutschenden Äußeren ermöglicht es ihnen, sich durch das Auge zu bewegen, ohne das empfindliche biologische Gewebe um sie herum zu beschädigen. Dies ist das erste Mal, dass es Wissenschaftlern gelungen ist, Nanoroboter physikalisch durch sehr dichtes Gewebe zu steuern.
Bisher wurde die Idee nur in Modellen oder in biologischen Flüssigkeiten demonstriert. Es ist zu hoffen, dass die Roboter in Zukunft in der Lage sein werden, Medikamente und andere therapeutische Wirkstoffe sehr genau an bestimmte Bereiche des Körpers abzugeben.
Schlüssel für die gezielte Arzneimittelabgabe
Die Abgabe von Medikamenten an Zielbereiche ist derzeit sehr schwierig, insbesondere in Bereichen mit dichtem Gewebe und in kleinen Maßstäben. Das Auge stellt auch eine Reihe einzigartiger Herausforderungen. Der Augapfel besteht aus einem sehr dichten Material mit einer dichten MatrixDie Nanopropeller müssen sich durchdrücken.
Der Augapfel hat auch ein sehr spezifisches biopolymeres Netzwerk, das verhindert, dass Objekte durch sie hindurchtreten, was es selbst für die winzigen Roboter schwierig macht, sich nicht zu verwickeln. Die Wissenschaftler verwenden das
Analogie eines winzigen Korkenziehers versucht, sich durch ein Netz aus doppelseitigem Klebeband zu bewegen, um sich die Schwierigkeit der Aufgabe vorzustellen. Werbung
Von der Natur inspirierte Wissenschaftler
Die erste Schicht einer rutschigen Beschichtung, die auf die Nanoroboter aufgetragen wird, besteht aus Molekülen, die an die Oberfläche gebunden sind, während die zweite Schicht aus flüssigem Fluorkohlenwasserstoff besteht. Diese clevere Kombination ermöglicht es den Nanorobotern, durch das enge Netz des dichten Gewebes der Augäpfel zu gleiten.
„Für die Beschichtung suchen wir Inspiration in der Natur“, der Erstautor der Studie Zhiguang Wu
Die unglaubliche Forschung kann in dem Artikel „Ein Schwarm rutschiger Mikropropeller dringt in den Glaskörper des Auges ein“ von Zhiguang Wu, Jonas Troll, Hyeon-Ho Jeong, Qiang Wei, Marius Stang, Focke Ziemssen und Zegao gelesen werdenWang, Mingdong Dong, Sven Schnichels, Tian Qiu, Peer Fischer, veröffentlicht in
Wissenschaftliche Fortschritte 2018. Via :
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