Нанороботы больше не действуют «вслепую». Исследователи смогли увидеть их в пределах живого организма и направлять к заданной цели, как миниатюрные дроны.
Ученые из Университета Гонконга под руководством профессора Фэйфэй Ван разработали уникальную платформу для визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне второго окна прозрачности (NIR-II), которая позволяет наблюдать за магнитными нанороботами в живом организме и управлять ими в реальном времени. Это решение помогает преодолеть одну из основных проблем в области наномедицины: ранее исследователи не могли одновременно точно видеть и контролировать такие устройства в сложной биологической среде. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Технология основана на использовании флуоресцентной визуализации в диапазоне длин волн от 1000 до 3000 нанометров. Эта часть спектра обеспечивает более четкие изображения глубоко расположенных тканей по сравнению с традиционными методами. Благодаря этому ученые смогли отслеживать перемещение магнитных нанороботов непосредственно в живых организмах и изменять их маршрут с помощью внешнего магнитного поля.
Доставка точно по адресу
Созданная система предоставляет постоянную визуальную обратную связь. Это позволяет не только наблюдать за нанороботами, но и фактически вести их к нужному участку организма, где необходимо доставить лекарственный препарат. По словам авторов работы, данная технология открывает перспективы для разработки методов высокоточной терапии с визуальным контролем, когда врач сможет отслеживать перемещение носителя лекарства практически в реальном времени.
Исследователи подчеркивают, что комбинация магнитного управления и инфракрасной визуализации позволяет преодолеть ограничения существующих подходов, при которых движение нанороботов в тканях оставалось слабо контролируемым. Это особенно актуально для будущих терапий онкологических и других заболеваний, где требуется особенно точная доставка лекарств. Не секрет, что химиотерапия имеет высокий цитотоксический эффект, и важно, чтобы максимальное количество препарата достигало очага патологии, а не оседало в здоровых тканях.
Невидимых помощников научили работать под контролем
Магнитные микророботы и нанороботы считаются одним из самых перспективных направлений в области наномедицины. Их можно перемещать внутри жидких сред организма с помощью внешних магнитных полей.
Еще в 2014 году ученые продемонстрировали работу наномоторов в живых организмах, однако надежных методов их визуального контроля тогда не существовало.
Ближний инфракрасный диапазон NIR-II активно изучается как инструмент медицинской диагностики благодаря своей способности глубже проникать в ткани и обеспечивать более высокий контраст изображений по сравнению с традиционной оптической визуализацией.
Разработанная нами технология обеспечивает четкую визуальную обратную связь в реальном времени для навигации нанороботов внутри живых организмов и открывает новые возможности для высокоточной терапии под визуальным контролем.
Фото: hi-tech.mail.ru
