Созданы микроскопические роботы, доставляющие лекарства прямо в органы

Ученые из Корнельского университета утверждают, что была создана армия микроскопических роботов тоньше человеческого волоса, которых можно вводить в тело, чтобы вести войну с болезнями. Новые микроботы могут отслеживать нервные импульсы в сердце или мозге.

Крошечные четвероногие машины также смогут перемещаться по тканям и крови после того, как войдут в тело через иглу для подкожных инъекций. Команда, создавшая роботов, утверждает, что эта разработка открывает дверь для прямой доставки лекарств в органы, уменьшая побочные эффекты других форм доставки лекарств.  

Ведущий автор доктор Марк Мискин сказал, что подобные машины позволят людям отправиться в удивительные миры, которые «слишком малы, чтобы их увидеть», и могут навсегда изменить медицину.  

Это первые роботы размером менее 0,1 миллиметра, в которых для управления используется бортовая электроника. Эти роботы служат шаблоном для создания еще более сложных версий, использующих интеллект на основе кремния и могут производиться серийно.  

Шагающие роботы - это последняя итерация и во многих смыслах эволюция предыдущих наноразмерных творений, от микроскопических датчиков до машин на основе графена. Ноги или приводы сгибаются под воздействием лазерного излучения, что приводит к ходьбе. В ходе испытаний их было изготовлено более миллиона - на 10-и сантиметровой кремниевой пластине.

Микроботы питаются от солнечных батарей и изготавливаются с использованием технологии, называемой фотоэлектрической системой, которая широко используется в солнечных батареях. Ноги подключены к нескольким «фотоэлектрическим» участкам на центральном шасси робота и когда оператор направляет на них лазер они «сгибаются и разгибаются», тем самым двигаясь в нужном направлении. 

По словам исследователей, разработавших эту технологию, они могут выжить в самых суровых условиях. Конечности микроботов также невероятно сильны. Тело каждого робота в 1000 раз толще и в 8000 раз тяжелее каждой ноги. Поскольку датчики изготовлены из кремния, они смогут измерять температуру и электрические импульсы. «Они прочные, выдерживают очень кислую среду и перепады температур более 200 градусов по Цельсию, - пояснил доктор Мискин - Их можно вводить с помощью иглы для подкожных инъекций, что дает возможность исследовать биологическую среду».

Миниатюризация электроники для производства роботов размером с клетку - это «святой Грааль» медицинских исследований, но пока не хватало подходящих систем меньшего размера. Новые микророботы обходят эту проблему. Они имеют толщину около 5 микрон, ширину 40 микрон и длину от 40 до 70 микрон. Микрон - это миллионная доля метра. Каждый состоит из простой схемы, сделанной из силикона, который, по сути, выполняет функции туловища и мозга. Четыре электрохимических привода работают как ножки.

Команда доктора Мискина из Корнельского университета в Нью-Йорке сейчас изучает способы дополнить их более сложной электроникой и бортовыми вычислениями. Усовершенствования могут привести к появлению множества микроскопических роботов, сшивающих кровеносные сосуды, или к массовому их отправке для исследования больших участков человеческого мозга. Другие приложения включают в себя их исправление электронных устройств или сканирование и реструктуризацию материалов.