Микровинты для целенаправленной доставки лекарств в организм

Ученые давно уже работают над микроскопическими механизмами, которые можно использовать в медицинских целях. Специалисты из Швейцарского технического института (ETH) в Цюрихе придумали, как целенаправленно управлять так называемыми микровинтами в кровеносных путях с помощью внешнего вращающегося магнитного поля. Это стало возможным благодаря появлению нового материала и новой технологии.

Продолговатые элементы называют микровинтами, поскольку они имеют форму спирали. Они намагничены и вращаются под действием магнитного поля. Спиральная форма помогает им быстро перемещаться по кровеносному руслу.

Микровинты
Микровинты

В прошлом магнитные свойства микроэлементов зависели от их формы. Докторант Кристиан Петерс объясняет: «До сих пор эти элементы при движении совершали колебания. И они были малоэффективны, так как их магнитные свойства не были идеальными», — говорит Петерс. Ученые из Цюриха устранили данный недостаток, разработав новую технологию, .

Для изготовления микровинтов цюрихская группа использует светочувствительную эпоксидную смолу, в которую интегрированы наночастицы магнетита. Сначала очень тонкий слой этого материала подвергается воздействию магнитного поля, что приводит к намагничиванию наночастиц и их выстраиванию в параллельные линии. Из измененного таким образом слоя эпоксидной смолы, при использовании так называемой двухфотонной полимеризации образуются крошечные структуры винтов.

Микровинты
Микровинты

Винты имеют длину 60 мкм и диаметр 9 мкм. Их намагничивание происходит перпендикулярно к продольной оси. Это позволяет точно управлять новыми элементами. Они передвигаются в четыре раза быстрее, чем те, которые существовали до сих пор.

Прежде чем отправиться в путешествие по человеческому организму, крошечные элементы покрываются разными молекулами (лекарств). Чем больше поверхность элементов, тем быстрее они могут двигаться. В ходе тестирования в Цюрихе уже подтвердилось, что микровинты можно покрывать биологическими веществами, которые используются в медицине.

По материалам Ingenieur.de