Немцы изобрели роботов-букашек, доставляющих лекарства в организм

Легенда про мастера, подковавшего блоху в немецком исполнении приобрела медицинский окрас. Исследовательская группа из Штутгарта создала гибких миниатюрных роботов с развитым хватательным рефлексом. Сейчас разработчики активно тестируют изобретение. Его намерены использовать для транспортировки лекарств — судя по первым результатам с такими помощниками лечение станет более быстрым и эффективным.

Авторами удивительного проекта стали учёные из Института интеллектуальных систем Общества Макса Планка (Max Planck Institute for Intelligent Systems или MPI-IS). В релизе на официальном сайте сообщества говорится, что при создании разработчики старались как можно точнее отобразить повадки личинок жуков и гусениц, медуз и даже сперматозоидов. Результат получился довольно реалистичным: умные малютки умеют не только ползать, но и плавать в жидкой среде. Последнее особенно важно, учитывая, что их будут помещать в тело человека.

Всё это даже звучит фантастически, а принцип работы выглядит ещё более заковыристо. Внешне «насекомые» выглядят как плоские прямоугольнички из гибкой эластичной субстанции длиной в 4 мм. Исходя из размеров, их логичнее называть даже миллироботами (Millirobot), а не «мини», как мы привыкли. По словам куратора проекта Метина Зитти (Metin Sitti), на сегодня это самые маленькие подвижные роботы. Их структура позволяет не только передвигаться в сложной среде, но и транспортировать небольшие грузы. 

В данном случае предусматривается, что это будут частицы лекарственных препаратов. Полимерные пластиночки будут обхватывать их, доставлять куда нужно, а затем отпускать. Обычно для их введения требуются трубки и капельницы. После клинических испытаний можно будет обходиться без них, уверен специалист.

Что касается метода введения, здесь всё просто: исследователи предполагают, что изобретение будет попадать в тело через небольшой надрез на коже или же пациент будет глотать его. Последнее даже более вероятно, потому что технологичная букашка раз в 20 меньше стандартной таблетки.

«Мы стремимся к тому, чтобы использовать его при минимально инвазивных процедурах. Робот может самостоятельно добраться до пищеварительного тракта, мочевого пузыря или сердца — мы предусмотрели многочисленные возможности», — рассказывает об изобретении Метин Зитти.

Ползают, плавают, прыгают и хватают

Полимер, из которого сделаны миллироботы, настолько мягкий, что позволил встроить в него магнитные частицы. Благодаря им ученые могут управлять букашками снаружи. Для этого их нужно поместить в организм и подключить внешний магнитный источник. После этого личинки будут выполнять команды — под воздействием поля они могут даже изменять форму и выполнять прыжки. Во всяком случае, во время компьютерных тестов они выполняли такие трюки. Каким образом это применимо к телу человека — это можно выяснить разве что в ходе испытаний на добровольцах.

На данный момент команда провела уже два теста — в синтетической модели живота и в куске сырого куриного мяса. В обоих случаях новинки показали отличные результаты. Когда исследователи не могли наблюдать за полимерными личинками напрямую, они отслеживали их продвижение при помощи ультразвука.

Хотят использовать даже в хирургии

Впоследствии инновационная технология может помочь не только в медикаментозном лечении, но и в хирургии, уверяют учёные из Института Макса Планка. Пластичные малыши открывают такие перспективы, о которых врачи сейчас могут лишь мечтать.

«Без хирургии в настоящее время невозможно получить доступ ко многим областям тела. Наша цель — сделать эти участки доступными без надрезов, используя миллироботов для проведения диагностики и терапии», — говорит Метин Ситти.

Однако для повсеместного применения уникальной разработки в медицине пока что рано: существуют некоторые сложности. Например, нужно доказать, что изобретение поддаётся контролю находясь в теле живого человека. Над этим исследователи сейчас как раз работают.