Миниатюрные магнитные плавательные устройства. Ученые создали миниатюрные магнитные устройства для плавания, которые имитируют внешний вид сперматозоидов, которые могли бы революционизировать лечение заболеваний, применяя лекарства для плавания в определенных областях тела.

Фото: CC0 Public Domain

Устройства, длина которых составляет всего один миллиметр, состоят из магнитной головки и гибкого хвоста, который позволяет им «плавать» в определенном месте при активации магнитным полем.

Исследователи из Университета Эксетера, которые разработали устройства и магнитный механизм управления, также создали математическую модель, которая позволяет им прогнозировать их поведение в различных средах, таких как микрожидкостные каналы или сложные жидкости.

Исследователи полагают, что устройства могут использоваться для доставки лекарств в определенные области тела, что значительно увеличивает время и успех лечения.

Они также считают, что устройства могут революционизировать более широкую область микрофлюидики, которая фокусируется на перемещении жидкостей через чрезвычайно узкие каналы.

Их исследования в настоящее время направлены на реализацию микроскопических прототипов, и исследователи уже успешно продемонстрировали пловцов, сопоставимых по размеру с эритроцитами.

Исследование опубликовано в журнале Physics of Fluids .

Профессор Федор Огрин, главный исследователь в Университете Эксетера, сказал: «Разработка этой технологии может радикально изменить методы, которыми мы занимаемся медициной. Однажды пловцов можно было использовать для направления лекарств в нужные области тела путем плавания через кровеносные сосуды.

«Мы также предусматриваем микроскопические версии устройства, которые используются по технологии« лаборатория на чипе», где сложные процедуры, обычно проводимые в лаборатории, такие как диагностика заболеваний, выполняются на простом чипе. Это резко сократит время, необходимое для проведения лечения, что потенциально спасет жизни».

Подобные устройства ранее были сделаны с использованием более сложных и дорогих технологий. Это первый пловец, который может быть изготовлен в промышленных масштабах, тем самым проложив путь для изготовления дешевых и одноразовых микрожидкостных чипсов.

Профессор Огрин добавил: «В будущем диагностировать многие заболевания до начала лечения можно так же просто, как капнуть кровь на чип в кабинете врача. Это особенно полезно при таких заболеваниях, как сепсис, когда симптомы могут перейти от легких к опасным для жизни, прежде чем можно будет проводить такие анализы».

Изменяя длину хвоста и силу применяемого магнитного поля, исследователи смогли найти оптимальную длину для скорости и управляемости, что позволило им заставить устройство двигаться в направлении или перпендикулярно магнитному полю.

Микрофлюидика очень часто использует насосы высокого давления для перемещения жидкостей, так как они становятся чрезвычайно вязкими в таких небольших каналах. Исследователи демонстрируют, что плавательное устройство может быть легко модифицировано, чтобы действовать как насос, мешалка или клапан в такой технологии. Это может революционизировать область, предоставляя простой и эффективный способ манипулирования жидкостями на микроуровне.

По материалам phys.org