在可能带来深远的后果的医疗进步中,有史以来首次对活细胞内部控制了微小的纳米运动。
这一突破是由宾夕法尼亚州立大学的研究人员完成的。化学家和工程师都在该项目上共同努力。
纳米运动员使用超声波在人体细胞中移动,并使用磁铁转动。它们看起来像微小的鱼雷,并在穿过结构的行驶时撞到细胞壁的侧面。
“随着这些纳米运动的移动并撞到细胞内部的结构时,活细胞显示出以前没人见过的内部机械响应。这项研究是生动的证明,即可以使用合成纳米运动员以新的方式研究细胞生物学,”汤姆·马洛克(Tom Mallouk),材料化学和物理学教授,物质化学和物理学教授,物质化学教授,物质化学教授,物质化学和物理学。说。
像这样的小型电动机首先在科幻故事中预测了由Otto Klement和Jerome Bixby撰写的《神奇航行》。艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)为1966年的同名电影写了剧本。在虚构的故事中,五名医学研究人员缩小了很小的规模,并被注射到患有脑瘤的科学家的身体中。
这种微型电动机可能能够在现实生活中直接输送药物,而不会影响其他细胞结构。以前已经测试过类似的电动机,但在人类细胞内从未进行过测试。宾夕法尼亚州立大学工作的科学家十年前开发了微型机器人,由化学药品控制。 Mallouck也在该团队中工作。但是,这些纳米运动是使用有毒化学物质指导的,不会通过生物液传播。这使第一代小型电动机不适合用于生物。
研究人员用一种称为HELA的癌细胞测试了最新电机。当将纳米运动引入组织时,这些微小的细胞吞噬了纳米运动。当超声波首次打开时,纳米运动的作用很少。当他们为系统增加更多功率时,电动机开始移动,纳米运动器可以用来撕裂癌细胞内的内部结构,或刺穿其墙壁,破坏细胞器。
Mallouk说:“我们的一个梦想应用是出色的航行风格的药物,纳米运动员会在体内巡游,相互交流并进行各种诊断和治疗。”
该研究由国家科学基金会和美国国立卫生研究院资助。详细介绍纳米运动的开发和测试的文章发表在《期刊》上应用化学国际版2月10日。