Μικροσκοπικό ρομπότ που στοχεύει μεμονωμένα κύτταρα

07:12 4/4/2023 - Πηγή: Huffington Post Greece

.

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ ανέπτυξαν ένα υβριδικό μικρο-ρομπότ, στο μέγεθος μεμονωμένου βιολογικού κυττάρου (διαμέτρου περίπου 10 microns) που μπορεί να ελέγχεται και να πλοηγείται μέσω της χρήσης δύο διαφορετικών μηχανισμών- ενός μαγνητικού και ενός ηλεκτρικού.

Το μικρο-ρομπότ είναι σε θέση να πλοηγείται μεταξύ διαφορετικών κυττάρων σε ένα βιολογικό δείγμα, να διακρίνει διαφορετικούς τύπους κυττάρων, να διαπιστώνει εάν είναι υγιή ή πεθαίνουν, και μετά να μεταφέρει κύτταρα για περαιτέρω

μελέτη (πχ γενετική ανάλυση). Ακόμη, μπορεί να περνά φάρμακα ή γονίδια στο «αιχμάλωτο» μεμονωμένο κύτταρο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, η εξέλιξη αυτή μπορεί να βοηθήσει σημαντικά στον σημαντικό τομέα της ανάλυσης μεμονωμένων κυττάρων (single cell analysis), καθώς και στις ιατρικές διαγνώσεις, τη μεταφορά/ χορήγηση φαρμάκων, τις εγχειρήσεις και την προστασία του περιβάλλοντος.

Τη συγκεκριμένη τεχνολογία ανέπτυξαν ο καθηγητής Γκιλάντ Γιόσιφον και η ομάδα του και η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Advanced Science.

«Η ανάπτυξη της δυνατότητας του μικρο-ρομπότ να κινείται αυτόνομα εμπνεύστηκε από βιολογικούς μικρο-κολυμβητές όπως βακτήρια και κύτταρα σπέρματος. Είναι ένας καινοτόμος κλάδος έρευνας που αναπτύσσεται ταχέως, με ένα μεγάλο εύρος χρήσης σε πεδία όπως η ιατρική και το περιβάλλον, όπως και ως εργαλείο έρευνας» είπε ο καθηγητής Γιόσιφον.

Όπως σημείωσε, τα μικρορομπότ (κάποιες φορές χαρακτηρίζονται ως micro-motors ή ενεργά σωματίδια- active particles) είναι μικροσκοπικά συνθετικά σωματίδια στο μέγεθος βιολογικού κυττάρου που μπορούν να κινούνται από το ένα μέρος στο άλλο και να προβαίνουν σε διάφορες ενέργειες αυτόνομα ή μέσω τηλεχειρισμού.

Ως επίδειξη των δυνατοτήτων του μικρο-ρομπότ οι ερευνητές το χρησιμοποίησαν για να «αιχμαλωτίζουν» μεμονωμένα κύτταρα αίματος και καρκινικά κύτταρα, καθώς και ένα μεμονωμένο βακτήριο, και έδειξαν πως ήταν σε θέση να διακρίνει κύτταρα με διαφορετικά επίπεδα βιωσιμότητας- όπως ένα υγιές κύτταρο, ένα κύτταρο που έχει πάθει ζημιά από ένα φάρμακο ή ένα κύτταρο που πεθαίνει. Μια άλλη σημαντική καινοτομία είναι η δυνατότητα του μικρο-ρομπότ να ταυτοποιεί κύτταρα- στόχους που δεν έχουν χαρακτηριστεί: Το ίδιο ταυτοποιεί τον τύπο κυττάρου και την κατάστασή του χρησιμοποιώντας έναν ενσωματωμένο μηχανισμό που βασίζεται στις ηλεκτρικές ιδιότητες του κυττάρου.

Επίσης, οι ερευνητές εξηγούν πως ιδιαίτερα σημαντικός είναι ο υβριδικός μηχανισμός προώθησης για τα περιβάλλοντα στα οποία κινείται το μικρο-ρομπότ, καθώς το ένα σύστημα συμπληρώνει το άλλο, λειτουργώντας σε συνθήκες όπου υπάρχει μείωση της απόδοσης του ενός από τα δύο.

ΠΡΙΝ ΦΥΓΕΤΕ...Θεο-λογεί το Ρομπότ;Στα σύνορα μεταξύ τέχνης και τεχνολογίας: Ένα ταξίδι με ξεναγό τη Μελισσάνθη ΜάχουτΤεχνητή Νοημοσύνη, Διεθνείς Σχέσεις και Πόλεμος