Из сперматозоидов ученые понаделали миниатюрных роботов

Немецкие ученые - изобретатели так называемых спермороботов - усовершенствовали своих подопечных. Добавили им скорости и маневренности. И тем самым приблизили к реальности давнюю мечту нанотехнологов о миниатюрных самоходных машинах, которые можно будет периодически впрыскивать в кровеносные сосуды для чистки от бляшек. Или для замены найденных в организме негодных старых клеток на новые. Или - на первых порах - для доставки лекарств непосредственно к пораженным тканям. И диагностики прямо в очаге заболевания.

Но каким образом крохотули будут двигаться? Где черпать энергию? Нанобатарейки придется создавать? Нановесла? Гребные нановинты? Нет. Весьма оригинальное решение нашли немецкие ученые из дрезденского НИИ физики твердого тела и материалов имени Лейбница (Leibniz Institute for Solid State and Materials Research) и их коллеги из Института нанонаук (Institute for Integrative Nanosciences). Они предложили использовать для привода роботов те двигатели и движители, которые уже создала сама природа для микромира - сперматозоиды.

Сперматозоиды сами впрягаются - залезают в полые трубочки и там застревают.

У сперматозоида или живчика, как его еще называют, помимо головы с неким набором генетического материала вместо мозга, имеется хвостик под названием флагеллум. Он его интенсивно вращает, словно пропеллер или гребной винт. Создает движущую силу. Да еще и рулит, подгребая к яйцеклетке .

Ученые - Вероника Манданц (Veronika Magdanz), Самуэль Санчез (Samuel Sanchez) и Оливер Шмидт (Oliver Schmidt) - загнали сперматозоиды в микроскопические полые металлические трубочки диаметр которых уменьшался с 8 до 5 микрометров. Загнали так, что снаружи остались только хвостики, которыми те усердно вращали. И двигались.

Самое главное: получившейся конструкцией можно было управлять с помощью магнитного поля, направляя «биороботов» куда надо.

Наловить сперматозоидов и впрячь их не составило труда. По сути малютки сами направлялись в трубочки, когда ученые насыпали их в сперму. Сперматозоид залезал в сужающийся проход трубочки словно рак в корзинку, а выбраться наружу уже не мог. Оказывался зафиксированным. Как конь в хомуте.

Недавно немцы сделали следующий шаг: нашли способ подгонять спермороботов. Выяснилось: если добавить в среду, окружающую малюток, кофеин, то их скорость возрастает на треть. Ускорение еще на 16 процентов дало сужение трубочек с 50 до 20 микрометров.

Журнал, в котором немцы доложили о результатах своих экспериментов, вынес спремороботв на обложку.

А В ЭТО ВРЕМЯ

Бактерии - хорошо, а сперматозоиды лучше

Аналогичными экспериментами заняты и американские ученые - Метин Ситти (Metin Sitti ) и Бахарех Бехкам (Bahareh Behkam) из Университета Карнеги Меллона (Carnegie Mellon University in Pennsylvania, US). Но они «запрягают» бактерии, оснащенные хвостиками. Соединяют их с полимерными капсулами с магнитными включениями. Американские биороботы двигаются в растворе глюкозы со скоростью 15 микрометров в секунду. Им же и питаются. Управляют этими малютками с помощью химических веществ. Одни - заставляют двигаться и ускоряться, другие - тормозить и останавливаться.

Эксперты считают сперматозоидов более перспективными. Они мощнее, быстрее, а главное не вызывают аллергии. То есть, более пригодны для реализации обещаний нонотехнологов - в смысле создания наноботов для ремонта человеческого организма.

Живчики останется лишь оснастить соответствующим оборудованием. А их самих даже переделывать не потребуется. Сгодятся такие, какие есть. Особенно для искусственного оплодотворения, когда медики не могут полагаться на авось и рассчитывают на ускоренное и целенаправленное движение сперматозоидов к яйцеклетке.