Nature Nanotechnology: Созданы новые пикопружины для биомедицинских нужд

Исследователи из Хемница, Дрездена и Шэньчжэня в статье в престижном журнале Nature Nanotechnology описывают, как крошечные магнитные пружины могут значительно продвинуть медицинские решения.

Эти пикопружины обладают удивительно большой и настраиваемой податливостью и могут управляться дистанционно с помощью магнитных полей (даже в глубине человеческого тела), что позволяет создавать шарнирные движения в микророботах, а также микроманипуляции, значительно превосходящие уровень техники.

Кроме того, удлинение пикопружин можно использовать для визуального измерения силы, например, силы тяги или захвата, при взаимодействии с другими объектами, такими как клетки. Например, эти пикопружины использовались для измерения силы локомоторного движения сперматозоидов. В публикации показаны эти возможности на примере нескольких микророботов (включая микропингвина), содержащих пикопружины в разных местах, которые могут выполнять эти задачи на клеточном уровне: двигаться, захватывать и отпускать клетки и измерять мельчайшие силы, необходимые для безопасного выполнения этих действий.

Доктор Хайфенг Ю, первый автор исследования и руководитель группы в Китайской академии наук в Шэньчжэне (Китай), говорит:

Программируемая эластичность в микрометровом масштабе предлагает реальную стратегию для производства 3D-устройств и тонко структурированных «микрохирургов», способных выполнять сложные медицинские задачи.

Доктор Мариана Медина-Санчес, руководитель группы в Лейбницком IFW и BCUBE-TU Dresden, соавтор и соруководитель этой работы, добавляет:

Эти микромашины на основе пикопружин с программируемой упругостью и магнетизмом, созданные путем монолитного производства, открывают широкие возможности для локализованного определения силы и приведения в действие в средах с низким числом Рейнольдса. Такая универсальность подчеркивает их значимость в широком спектре биомедицинских приложений.

Профессор Оливер Шмидт, который является последним автором статьи и руководил этой работой, считает, что это еще один важный шаг на пути к созданию готовой к жизни мягкой и умной модульной микроробототехники.

Дистанционно управляемые микроустройства с использованием магнитных полей представляют собой особенно перспективную технологию для неинвазивных медицинских приложений, а теперь это распространяется и на механические механизмы внутри этих дистанционных микроустройств, — говорит Шмидт.

«Возможность встроить пружины также добавит новый инструмент к растущему потенциалу в области микроэлектронного морфогенеза и искусственной жизни», — заключает профессор Джон Маккаскилл, соавтор исследования, член исследовательского центра MAIN и директор-основатель Европейского центра живых технологий.

04.01.2024


Подписаться в Telegram



Нано

JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»
JACS: Инфракрасное облучение заставляет атомы «танцевать румбу»

Когда молекулы облучают инфракрасным светом, о...

ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище
ACS Applied Nano Materials: Наноструктуры Au-BiFeO3 сделают планету чище

Потребность в устойчивых и экологичн...

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
В России предложили новую классификацию камней в почках по структуре и составу
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
ACS Nano: Благодаря 3D-печати ученые впервые увидели, как светятся наноструктуры
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Ученые МИСИС выяснили, как сделать суперконденсаторы ещё круче
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Исследование МГПУ объясняет, как справиться с одиночеством в мегаполисе
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Как музыка влияет на эмоции дошкольников: открытие психологов МГУ
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Студент из Владивостока придумал товарные ценники на основе электронных чернил
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Microgravity: Полет на Марс может не состояться из-за просроченных лекарств
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита

Новости компаний, релизы

Конференция по актуальным проблемам водоподготовки
Ученые ТПУ в составе международной коллаборации выяснили, что смертность от болезней сердца в мире снизилась на 35% за после...
ПМЭФ-2024: СПбГУ представил систему контроля на основе искусственного интеллекта
ИТ: тренды индустрии и рынка труда
Медики СПбГУ создали линию мышей для разработки новых методов лечения слепоты у человека