Микромашины из металла и пластика – новый этап в развитии медицины

Над созданием крошечных машин, способных совершать адресную доставку лекарств по кровотокам непосредственно к поражённым участкам организма или проводить микрохирургические операции, уже не один год работают группы исследователей во всём мире. Основной проблемой при этом является необходимость совмещения в одной микросистеме узлов и деталей из материалов с совершенно разными свойствами.

Учёным из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETHZ) удалось совершить настоящий прорыв в этом направлении. Они разработали метод, с помощью которого можно производить машины с микронными размерами, в которых функционально взаимодействуют детали из абсолютно разных материалов – металла и пластика.

Новая технология основана на многолетних исследованиях профессора ETHZ Сальвадора Пане в области 3D-литографии – высокоточной аддитивной технологии, которую можно использовать для создания сложных объектов микронного масштаба. Ученые ETHZ использовали этот метод для изготовления своего рода пресс-формы или шаблона для своих микромашин. Этот шаблон имеет тонкие каналы, которые и служат формой для заполнения соответствующими материалами. Чтобы заполнить одни каналы металлом, а другие – полимерами, инженеры использовали электрохимическое осаждение. После заполнения форма полностью растворяется с помощью различных растворителей.

Для демонстрации технологии специалисты ETHZ создали три вида микроавтомобилей длиной всего 0,25 миллиметра с пластиковыми шасси и металлическими колёсами. Управляются они внешними электромагнитными воздействиями. В зависимости от формы шасси и используемого полимера один из них предназначен для  передвижения по гладкой поверхности (по стеклу), другой  - для плавания в жидкости, а третий – для плавания на поверхности жидкости.

В дальнейшем ученые планируют усовершенствовать свои двухкомпонентные микромашины и продолжают экспериментировать с другими материалами. Они попытаются создать более сложные формы и машины, в том числе и те, которые могут самостоятельно складываться и разворачиваться.

Предполагается, что помимо транспортировки лекарств в заданные точки тела, микророботы смогут проводить лечение аневризм (выпуклостей в кровеносных сосудах), а также выполнение других хирургических процедур. Ещё одной важной целью исследования является создание стентов (трубчатых опор для сосудов), которые смогут доставляться по кровеносным сосудам и раскрываться в определенном месте тела с помощью магнитных полей.

Источник