Микророботы под управлением пузырьков собирают клетки в ткани

Микророботы, созданные учёными из Гавайского университета (США), успешно собирали узоры из индивидуальных дрожжевых клеток. При этом управление ими осуществлялось с помощью пузырьков.

Исследователи полагают, что в дальнейшем их питомцы могут пригодиться для сбора клеток с целью выращивания искусственных тканей.

Есть несколько методов, позволяющих манипулировать единичными клетками, выкладывая из них желаемые узоры. В их число входят и микроманипуляторы, которые способны физически захватывать и удерживать отдельные клетки. Очевидно, что эта технология требует специально обученного персонала (хотя, с другой стороны, лишь с превеликим трудом можно представить постороннего, которому вдруг пришла в голову светлая мысль подвигать клетки). Ещё один популярный инструмент — оптический пинцет, но здесь нужен мощный лазер (или электрические поля), что может самым пагубным образом отразиться на клетках.

Микроробот на пузырьке двигает клетки (вид сверху, микрофото RCS).

Удалённо контролируемые микророботы способны физически манипулировать клетками, не оказывая на них ни малейшего негативного воздействия. Гавайские учёные показали, что гидрогелевые микророботы из поли(этиленгликольдиакрилата) могут с успехом использоваться для сборки клеток в культивационных процессах, для организации отдельных клеток в ткани, которые можно будет выращивать вне организма.

Движение роботов контролировалось лазерными импульсами, которые создавали пузырьки газа в водной среде. Температурный градиент на поверхности пузырьков вызывал появление термокапиллярного потока, состоящего из двух основных компонентов: вертикального и параллельного. Вертикальный компонент обеспечивает всплытие пузырька и микроробота над поверхностью субстрата. А параллельный приводил к тому, что пузырёк и робот над ним позиционировали себя точно по центру над лазерным лучом: когда луч двигался, пузырёк двигался за ним.

Следующим шагом в исследовании станет объединение усилий нескольких роботов для достижения общей цели.

Подробнее о работе читайте в статье, опубликованной в журнале Lab on a Chip.

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.