Если вы смотрели фильм «Фантастическое путешествие» (1966), вы должны помнить, как уменьшенные государственные агенты отправляются в плавание по кровеносным сосудам на маленькой подлодке, чтобы удалить из мозга ученого кровяной сгусток. Синтетические наномоторы, которые смогут выполнить ту же функцию, долгое время были предметом исследовательских трудов, и вот ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) создали мощные биологически разлагаемые «микропоплавки», которые смогут более точно доставлять лекарства. Эти «поплавки» сделаны из обычных растений, таких как маракуйя и дикий банан.
Создание наноразмерных машин, которые смогут перемещаться по организму, крайне трудно, потому что физика на наноуровне работает по-другому. Управление нано средством передвижением и доведение его до необходимого места являются трудными задачами сами по себе, так как, например, передвижение по крови означает преодоление ее вязкости, неподвижность и плотности.
«Это похоже на то, если человек будет плыть по меду», - говорит Вей Гао (Wei Gao), ученый из Наноинженерной лаборатории в Университете.

Вдохновленная природой, команда ученых разработала управляемые с помощью магнитов наномоторы, передвижение которых похоже на то, как двигается штопор. Однако эти наномоторы требуют дорогостоящего оборудования и трудоемкого процесса изготовления, что делает их непрактичными для широкомасштабного производства.
Изучая структуру растений, которые можно использовать вместо вышеуказанных моторов, ученые пришли к тому, что начали рассматривать транспортировочные клетки воды, или ксилемовую ткань в таких растениях, как африканская лилия, индийский боярышник и т.д.
После того как ученые сняли спиралевидные микроструктуры по ширине хлопкового волокна стеблей растения и покрыли эти микроструктуры тонкими слоями никеля и титана, получились «микропоплавки», которыми можно управлять с помощью магнита.
«Под воздействием магнитного поля «микропоплавки» начинают вращаться, - говорит Джозеф Ванг (Joseph Wang), руководитель Лаборатории. – Спиралевидные структуры могут преобразовывать движение вокруг своей оси в поступательное движение штопора».
«Наши «микропоплавки» могут плыть со скоростью 250 мкм/с, что делает их самыми быстрыми магнитными моторами», - заявляет Гао.
Растительная также позволяет легко вводить лекарства в их структуру или перемещать их с помощью наночастиц, а наблюдать за выпуском лекарства можно через тепло, температуру или свет. Помимо того что «микропоплавки» биологически разлагаемы и биологически совместимы, их совсем нетрудно производить в больших количествах быстро и недорого. Например, из одного листа индийского боярышника можно сделать около 4500 «микропоплавков», а из 30-сантиметрового стебля африканской лилии – 1500000.
Однако предстоит еще очень много работы до того, как можно будет запустить эти «поплавки» в работу. «Для обеспечения поступательного движения внутри человеческого тела,необходимо преодолеть ряд сложных препятствий, - говорит Гао. – Например, быстрое кровяное течение, клетки и белки. Пока мы еще далеки от настоящей подводной лодки, как в том фильме. Однако мы все приближаемся и приближаемся».

Источник: nauka21vek.ru