Miniaturemagnetiske svømmeapparater til revolutionering af diagnostik og medicinlevering

Forskere har skabt miniaturemagnetiske svømmeapparater - som efterligner udseende af sædceller - der kan revolutionere sygdomsbehandling ved at svømme lægemidler til bestemte områder af kroppen.

Enhederne, som er så lille som en millimeter lang, består af et magnetisk hoved og en fleksibel hale, der giver dem mulighed for at 'svømme' til et bestemt sted, når de aktiveres af et magnetfelt.

Forskere ved University of Exeter, hvem designede enhederne og magnetisk kontrolmekanisme, har også skabt en matematisk model, der giver dem mulighed for at forudsige deres adfærd i forskellige omgivelser, såsom mikrofluidkanaler eller komplekse væsker.

Forskerne mener, at enhederne kan bruges til at levere medicin til bestemte områder af kroppen, og så dramatisk forbedret behandlingstid og succes.

De mener også, at enhederne kan revolutionere det bredere område inden for mikrofluidik, som fokuserer på at flytte væsker gennem ekstremt smalle kanaler.

Deres forskning er i øjeblikket fokuseret på at implementere mikroskopiske prototyper, og forskerne har allerede med succes demonstreret svømmere, der kan sammenlignes med størrelsen af ​​røde blodlegemer.

Forskningen er offentliggjort i Væskers fysik tidsskrift.

Professor Feodor Ogrin, hovedforsker ved University of Exeter sagde:"Udvikling af denne teknologi kan radikalt ændre den måde, vi laver medicin på. Svømmerne kan en dag bruges til at lede lægemidler til de rigtige områder af kroppen ved at svømme gennem blodkar.

"Vi forestiller os også mikroskopiske versioner af enheden, der skal bruges på 'lab-on-a-chip' teknologi, hvor komplekse procedurer normalt udføres i et laboratorium såsom diagnosticering af sygdom, udføres på en simpel chip. Dette ville drastisk reducere den tid, der tager, før behandlinger kan implementeres, potentielt redder liv. "

Lignende anordninger er tidligere blevet fremstillet ved hjælp af mere komplekse og dyre teknikker. Dette er den første svømmer, der kunne laves i industriel skala, dermed baner en måde for at lave billige og engangsmikrofluidiske chips.

Professor Ogrin tilføjede:"Fremover diagnosticering af mange sygdomme, før du får behandling, kan være lige så simpelt som at lægge en dråbe blod på en chip på et lægekontor. Dette er især nyttigt til sygdomme som sepsis, hvor symptomerne udvikler sig fra milde til livstruende, før sådanne tests kan udføres ".

Ved at ændre længden af ​​halen og styrken af ​​det anvendte magnetfelt kunne forskerne finde den optimale længde for hastighed, og kontrollerbarhed - tillader dem at få enheden til at bevæge sig i retning af, eller vinkelret på magnetfeltet.

Mikrofluidik er meget ofte afhængig af at bruge højtrykspumper til at flytte væsker, da de bliver ekstremt tyktflydende i sådanne små kanaler. Forskerne demonstrerer, at svømmeindretningen let kan ændres til at fungere som en pumpe, omrører eller en ventil i sådan teknologi. Dette kan revolutionere feltet, giver en enkel og effektiv måde at manipulere væsker i en mikroskala.