Учёные создали управляемых микророботов из сперматозоидов для диагностики и доставки лекарств

Учёные из Технологического медицинского центра университета Твенте (Нидерланды) разработали управляемых магнитным полем микророботов на основе человеческих сперматозоидов, что открывает новые возможности для диагностики бесплодия и целевой доставки лекарств.

Сперматозоиды способны преодолевать сложнейшие среды женских репродуктивных путей. Однако отслеживать движение этих клеток внутри организма с помощью стандартных визуализационных методов, таких как рентген или магнитно-резонансная томография, до сих пор практически не удавалось: из-за малых размеров и низкой плотности они были почти полностью прозрачны для излучения.

Для решения этой задачи команда покрыла мембрану сперматозоидов магнитными наночастицами. Это позволило увидеть движение клеток при помощи рентгенофлуороскопии и управлять их направлением с помощью внешнего магнитного поля. Таким образом учёные смогли в реальном времени отслеживать движение и контролировать траекторию микророботов в анатомической модели, приближенной по размерам к женской репродуктивной системе.

В экспериментах, проведённых в партнёрстве с Радбудским университетским медицинским центром (Нидерланды) и Университетом Ватерлоо (Канада), учёные показали, что подобных микророботов можно использовать для точной доставки лекарственных препаратов в такие труднодоступные органы, как матка и фаллопиевы трубы. Вещество загружается непосредственно внутрь микроробота, который затем намагничивается и управляется к нужной точке с помощью магнитного поля.

Подобный подход может стать прорывом в терапии заболеваний, для которых сегодня невозможно провести точную доставку лекарства,— например, при лечении рака матки, эндометриоза или миомы. Кроме того, бесконтактное отслеживание движения в моделях женской репродуктивной системы открывает новые пути для фундаментальных исследований оплодотворения и диагностики бесплодия, а также для совершенствования методов экстракорпорального оплодотворения.

Тесты подтвердили, что группы сперматозоидов, покрытых магнитными наночастицами, сохраняют биосовместимость: даже после 72 часов они не вызывают токсических изменений в клетках матки человека. Это даёт основание считать технологию перспективной для последующих экспериментов.

Дальнейшие исследования будут направлены на проведение клинических испытаний и оценку безопасности этой технологии в реальных условиях

 Источник: npj Robotics