В настоящее время достаточно большое внимание уделяется разработке всевозможных микро- и нанороботов медицинского назначения. И в недалеком будущем все же настанет тот момент, когда любое заболевание или любой дефект, возникший в организме человека, будет «исправлен» армией микроскопических механизмов, находящихся в крови человека и ожидающих там своего «звездного часа». Еще одним шагом на пути к этой фантастической цели стала работа исследователей из университета Хьюстона (University of Houston) и Бостонской детской больницы (Boston Children’s Hospital), которые разработали и продемонстрировали работоспособность крошечных роботов, которые могут «собраться» в миниатюрное гаусс-орудие и выстрелить, поразив злокачественную клетку или доставив в ее недра необходимые лекарственные препараты.
Гаусс-орудие или как его еще называют рэйл-ган, является своего рода магнитным ускорителем, который, при помощи последовательной работы нескольких электрических магнитов ускоряет снаряд до высокой скорости. К сожалению, в конструкцию крошечного микроробота невозможно внедрить ни катушки электромагнитов, ни достаточный для их работы источник энергии. Поэтому ученые для приведения в действие микророботов-пушек использовали энергию сильных магнитов установки магнитно-резонансной томографии (MRI).
При помощи внешнего магнитного поля каждая часть будущей «гаусс-пушки» подводится на заданную позицию и соединяется с другими частями. Последним к пушке подсоединяется модуль, выполняющий роль спускового механизма, что заставляет пушку сделать выстрел. Использование машины MRI позволит наблюдать и контролировать этот процессом в режиме реального времени и удалить из организма ненужные части «отстрелявшейся» пушки.
Разработанная учеными технология пока еще далека от уровня миниатюризации, который позволит использовать микропушки прямо внутри организма пациента. Но демонстрация работоспособности технологии, которую можно увидеть на приведенном ниже видеоролике, достаточно внушительна и эффективна.
Магниты, которые используются в конструкции «гаусс-пушки», изготовлены из железа, которое в сильном магнитном поле от установки MRI действует не хуже ниодимовых магнитов. Снаряд, которым стреляет пушка, может быть крошечным шариком, внутри которого находится «заряд» лекарственного препарата, или острой иглой, имеющей высокую пробивную способность для гарантированного поражения оболочек больных клеток тканей или разбивания кровяных сгустков, закупоривающих кровеносные сосуды.
Следующими шагами, которые собираются сделать ученые, станет оптимизация системы для проведения ее клинических испытаний, что подразумевает достаточно сильную минимизацию ее размеров. Кроме этого, будут разработаны новые методы контроля перемещения частей микророботов к месту назначения, что позволит с более высокой точностью производить «стрельбы из миниатюрных гаусс-пушек».
В настоящее время ученым еще неизвестно то время, которое может потребоваться для превращения этой технологии в технологию, которую можно будет использовать на практике. Но в любом случае вы сейчас видите один из достаточно больших и важных шагов, сделанных на пути развития медицинской микроробототехники.
Источник:
