Миниатюрна ракета би могла да доставя лекарства и да преследва рака в тялото ни

Микро-ракетата, наблюдавана под сканиращ електронен микроскоп. Credit: David A. Gregory (University of Sheffield)
Микро-ракетата, наблюдавана под сканиращ електронен микроскоп. Credit: David A. Gregory (University of Sheffield)

„Инжектирайте си доза приключение!” Това е мотото на филма „Innerspace” от 1987 година, в който се разказва за миниатюризирана капсула, която се инжектира в човешкото тяло. Нелепо, нали? Е, изглежда технологиите днес ни доближават до осъществяването поне на част от налудничавите идеи във филма. Инженери от Университета на Шефилд в Англия са разработили микроскопична ракета, която според тях един ден може да бъде инжектирана в човешкото тяло и да доставя медикаменти или дори да локализира ракови клетки.

Имало е и други миниатюрни ракети, проектирани да „плуват” в течност (включително в човешки серум), но тези са по-малки, по-безопасни и евтини за производство, според изявление на ръководителя на проекта Xiubo Zhao пред Popular Science. Те са построени с помощта на иновативен мастиленоструен 3D принтер, който смесва течна коприна с един ензим. Когато напоената с ензима структура се постави в течност с водороден пероксид за гориво, ензимът реагира с образуване на мехурчета кислород, които придвижват ракетката напред. Изследователите успели да контролират траекторията на ракетата, чрез изменяне на местоположението на ензима.


Micro-rocket in “flight“ by PopSci

Zhao казва, че другите миниатюрни ракети обикновено са били изградени от полистиренови зрънца, въглеродни нанотръбички или метали – субстанции, които не са безвредни за тъканите на човека. Но структурата от коприна и ензим е биологично съвместима. Затова, за разлика от макро-ракетите, които замърсяват пространството около Земята с космически боклук, тези микро-ракети са биоразградими и след време се разпадат в организма.

За разочарование на феновете на „Innerspace”, микро-ракетите все още не са готови за прайм-тайм. Водородният пероксид, който се използва за гориво на изобретението, е токсичен за човека. „А и не искате в тялото ви да се намират всички тези кислородни мехурчета” – казва Zhao.


РЕКЛАМА:

***

И въпреки че ракетките са с диаметър само 100 микрона (колкото дебелината на човешки косъм), този размер все още е прекалено голям, за да бъде устройството инжектирано в човек, добавя той, защото може да заседне някъде и да предизвика проблеми. Вероятно, когато технологията позволи 3D принтиране на тези ракети с още по-малък размер (нано?), те ще могат да бъдат изстреляни in vivo.

Дотогава, микро-ракетите може да бъдат използвани извън телата ни – например, за проверяване на наличието на ракови клетки в кръвни проби, казва Zhao. Откриването на циркулиращи ракови клетки в кръвта е трудно, защото в пробата може да се намира само една на един милиард клетки. „Представете си, че пред вас стоят един милиард души, а десет от тях са тези, които търсите [престъпниците]”- казва Zhao. „Трудно е да ги откриете, нали? Но ако имате кола, с която да обикаляте наоколо, залавянето им би било по-лесно.” Аналогично, микро-ракетите биха могли да плуват из кръвната проба, проследявайки клетките-злодеи.

И така, може би в близкото бъдеще на микро-ракетите ще бъдат възложени важни мисии, дори и все още да не могат да ги изпълнят вътре в тялото ни.

Резултатите са публикувани в списание Small.


Европейска нощ на учените 2022 г.: