Обычно нанороботов делают одноразовыми, однако биоинженеры из Базельского университета разделили их функции на два блока: один — магнитный двигатель — универсальный, второй — капсула с лекарственным препаратом — сменный. Соединение происходит за счет ДНК-«липучек»: на каждом модуле закреплены олигонуклеотиды с взаимодополняющими последовательностями. При смешивании они самостоятельно собираются и остаются в таком состоянии, пока их не разъединят изменением температуры или специальным раствором.
Капсула содержит четыре наноразмерных полимерных везикулы, внутри которых упакованы ферменты. Стенки везикул пористые: когда молекулы-субстраты из окружающей среды проникают внутрь, ферменты превращают их в активные препараты, которые выходят наружу и начинают действовать.
Магнитный модуль позволяет не только управлять перемещением робота внешним полем, но и извлекать его из системы после завершения работы. Команда показала, что можно разделить модули, очистить капсулу, загрузить новое вещество и снова соединить — без потери активности. Это важно для промышленного катализа и очистки воды, пишет Scientific Frontline.
В эксперименте капсула была нагружена ферментом, который превращал неактивный предшественник лекарства в активный противораковый агент. Нанороботы, снабженные молекулами для крепления к поверхности раковых клеток, накапливались на них и создавали высокую локальную концентрацию лекарства. Нанороботы снизили жизнеспособность клеток рака шейки матки до 16% через 72 часа по сравнению с контрольными группами без фермента или без нанороботов. Локальная выработка лекарственного препарата снижает побочные эффекты для организма.
Следующий шаг исследователей — переход к доклиническим испытаниям на животных моделях. Если они подтвердят эффективность и безопасность, это может изменить подход к адресной терапии.
Каждый год разрывы аневризм сосудов головного мозга приводят примерно к полумиллиону случаев смерти. Перспективным решением проблемы могут стать магнитные нанороботы, созданные международной группой ученых. Эксперименты показали, что они успешно проходят по кровотоку и после достижения цели блокируют кровотечение.
