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

Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме
Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме

Ученые придумали умную математическую модель, ...

Nano Letters: Валлитроника открывает новые возможности обработки данных
Nano Letters: Валлитроника открывает новые возможности обработки данных

Транспорт электронов в двухслойном графен...

Свет — повелитель молекул: ученые совершили прорыв в химии
Свет — повелитель молекул: ученые совершили прорыв в химии

Ученые из Болонского университета под&nbs...

Наночастицы селена помогут укрепить иммунитет и защитить сердце
Наночастицы селена помогут укрепить иммунитет и защитить сердце

Ученые создали наночастицы селена, которые мож...

В СПбГУ создали нанолисты цинка для систем очистки воды
В СПбГУ создали нанолисты цинка для систем очистки воды

Новый способ создания особых наночастиц нашли ...

В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы

Ученые из Сибирского государственного мед...

В ТПУ научились управлять свойствами графена с помощью лазера
В ТПУ научились управлять свойствами графена с помощью лазера

Как можно восстанавливать оксид графена с ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Воздух, который делает нас глупее: что наука знает о влиянии загрязнения на мозг
Воздух, который делает нас глупее: что наука знает о влиянии загрязнения на мозг
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности
Океан Энцелада: жизнь может быть ближе, чем мы думаем, но скрыта от нас
Океан Энцелада: жизнь может быть ближе, чем мы думаем, но скрыта от нас
Гены в режиме ожидания: как клетки решают, кем стать
Гены в режиме ожидания: как клетки решают, кем стать
Жизнь в капле: ученые раскрыли секрет древних протоклеток
Жизнь в капле: ученые раскрыли секрет древних протоклеток
Эволюция в действии: почему одни мушки побеждают вирусы, а другие нет
Эволюция в действии: почему одни мушки побеждают вирусы, а другие нет
Микробы в космосе: как L-серин поможет найти жизнь на Марсе
Микробы в космосе: как L-серин поможет найти жизнь на Марсе
Новый ключ к лечению аритмии: сделано открытие, которое изменит кардиологию
Новый ключ к лечению аритмии: сделано открытие, которое изменит кардиологию
Световая атака: как зеленый свет помогает бороться с коронавирусом и энцефалитом
Световая атака: как зеленый свет помогает бороться с коронавирусом и энцефалитом
23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли
23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли
Молодые умы и большие деньги: Татарстан выделяет 250 млн рублей на инновации
Молодые умы и большие деньги: Татарстан выделяет 250 млн рублей на инновации
ИИ, которому можно доверять: ACHILLES объединяет технологии, этику и экологию
ИИ, которому можно доверять: ACHILLES объединяет технологии, этику и экологию
700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак
700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак
Блины с пользой: ученые превратили вредный завтрак в суперфуд
Блины с пользой: ученые превратили вредный завтрак в суперфуд
Квантовый щит: физика меняет правила игры в цифровой безопасности
Квантовый щит: физика меняет правила игры в цифровой безопасности

Новости компаний, релизы

На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
ХимБиоПлюс — шанс для школьников всей России
Правительство Республики Казахстан пригласило МИФИ войти в совет по стратегическому партнерству в науке и образовании
Нижегородский ЗГМ провел испытания разработанных по нацпроекту радиопоглощающих материалов
МФТИ подготовил более 140 специалистов в области синхротронных и нейтронных исследований