Американские и израильские специалисты, специализирующиеся в области высоких технологий, долгое время работали над вопросом внедрения внутрь живого организма нанороботов. Как мне кажется, это фантастика, но вот что у них получилось. Мне показалась эта информация очень интересной. Представляете, насколько малы эти нанороботы, что ученые вживляли их в насекомых?
Ученые сообщают о новом типе мозгового аппаратного интерфейса, позволяющего оператору управлять роботами размером в нанометр внутри живого животного посредством мозговой активности. Записанные образцы команд распознаются онлайн с помощью алгоритма, который в свою очередь контролирует состояние электромагнитного поля. Поле индуцирует локальный нагрев миллиардов механических роботов-оригами ДНК, привязанных к наночастицам металла, что приводит к их обратимой активации и последующему воздействию биоактивной полезной нагрузки. В качестве доказательства выявленного принципа работы ученые продемонстрировали активацию ДНК-роботов для создания клеточного эффекта внутри насекомого, вызывающего когнитивное напряжение. Эта технология поможет в лечении больных, потому что позволяет включать и выключать биоактивную молекулу в режиме онлайн в зависимости от когнитивного состояния пациента, что может иметь последствия для терапевтического контроля таких заболеваний, как шизофрения, депрессия и недостаток внимания, которые являются одними из самых сложных условий для диагностики и лечения.
Системы доставки контролируемых лекарственных средств направлены на улучшение пространственного и временного разрешения терапевтических молекул. Например, привязка препарата к антителу может сделать его очень селективным к узнаваемому эпитопу антитела, концепция которого уже используется на практике. Однако временное измерение является значительно более сложным. Препараты могут быть встроены в матрицу, такую как частица или липосома, из которой они медленно распространяются в кровоток или ткань, и различные технологии сочетают эту концепцию с пространственным целеуказанием.
Однако до недавнего времени ни одна система не могла обеспечить четкий временный контроль над тем или иным препаратом, например, создать последовательность попеременной активации/деактивации препарата в течение произвольных периодов времени. Любая система, выпускающая активные вещества, независимо от кинетики выпуска, по своей природе необратима и поэтому не обеспечивает истинного терапевтического контроля.
Нанороботы, полученные в результате взаимодействия американских и израильских ученых, - первая система, которая подходит к реальному произвольному контролю над терапевтическими молекулами, но требует обширных знаний о молекулярных мишенях, отличающих здоровое от аномального состояния окружающей среды. Хотя во многих болезнях, таких как рак, эти цели четко определены, другие болезни гораздо труднее охарактеризовать в молекулярном плане как хорошие и плохие, что делает их крайне трудно поддающимися диагностике и лечению. Психические расстройства, такие как шизофрения, депрессия, недостаток внимания и аутизм, иллюстрируют эту проблему. Поэтому эти условия требуют различных режимов контроля над терапевтическими молекулами, которые определяются психическими и когнитивными состояниями пациента.
Система была интегрирована путем подключения генератора сигнала к субъекту через компьютер, на котором работает алгоритм. Роботы были введены взрослым животным. После 1-минутного оздоровительного периода начался тест. Во время теста действия животного контролировались алгоритмом в режиме реального времени. Эксперимент повторялся по отдельности пять раз. В конце каждого эксперимента гемоциты насекомых выделяли и анализировали на флуоресценцию. Этот анализ показал, что роботы, несущие наночастицы металла, открывают и эффективно взаимодействуют с ячейками, генерируя сигналы, сопоставимые с сигналами, генерируемыми конституционно открытыми роботами. Напротив, роботы, не несущие наночастиц или несущие наночастицы, но не загруженные флуоресцентными антителами, не генерировали видимого сигнала. Эти данные демонстрируют успешное взаимодействие между испытуемым и ДНК-роботами внутри живых животных.
По мере того, как нанотехнология становится все более распространенной и доступной, все более широкое распространение получают и приложения для мониторинга сердца мобильных устройств, а в будущем и таких параметров, как уровень глюкозы в крови.
Исследование, проведенное учеными, является всего лишь демонстрацией и доказательством концепции интеграции физиологических результатов с молекулярным контролем. Ценность их работы в том, что она подчеркивает возможность новых терапевтических стратегий и будет способствовать развитию таких проектов с целью достижения оптимального дизайна. Хотя система и является весьма предварительным прототипом, она может вдохновить на усовершенствованные разработки в области управления биохимическими и физиологическими функциями с помощью биосовместимых молекулярных машин.
Можно даже не сомневаться, что у нанороботов, внедряемых в организм пока насекомых и животных, большое будущее. А вы что думаете на этот счет?