Светоуправляемые рои живых микророботов для лечения ран создали ученые

Исследователи разработали новый тип биогибридных микророботов, созданных на основе микроводорослей и наночастиц, которые способны объединяться в управляемые рои. Эти структуры могут менять форму, разделяться и снова объединяться, а также переносить вещества к поврежденным тканям. Работа опубликована в журнале Science Advances.

Как работает система микророботов

В основе технологии лежит зеленая микроводоросль Chlamydomonas reinhardtii, обладающая естественной чувствительностью к свету. Именно это свойство позволило ученым управлять поведением микроорганизмов и формировать из них рои заданной формы и структуры.

Синий свет, проходящий через специальные маски, заставляет водоросли собираться в плотные структуры — от простых групп до сложных фигур. В эксперименте они формировали изображения, напоминающие звезды, стрелки и даже контуры материков. Красный свет запускал обратный процесс, возвращая микроорганизмы в свободное плавание.

ИИ и точечная доставка в раны

Дополнительно исследователи использовали систему искусственного интеллекта, которая анализирует изображения ран и определяет зоны воспаления. На основе этих данных создается световая маска, задающая форму будущего роя микророботов.

После формирования на медицинской ленте рои доставляются к поврежденной области. При попадании в зону лечения красный свет активирует высвобождение микророботов, которые направленно перемещаются к ране. По данным авторов, около 90% частиц достигали цели менее чем за две минуты.

Преимущества и ограничения технологии

В отличие от традиционных микророботов, которым требуются магнитные или акустические поля, новая система управляется светом, используя природные механизмы движения водорослей. Рои могут многократно формироваться и сохранять точную структуру с коэффициентом соответствия более 0,95.

При этом технология пока ограничена поверхностными ранами, так как свет плохо проникает в глубокие ткани. В будущем ученые планируют загрузить микророботов лекарственными препаратами и протестировать систему в живых организмах.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.