Nanoszczypce otwierają nowe możliwosci w medycynie

W przyszłości najprawdopodobniej za pomocą światła będzie można dowolnie manipulować obiektami w nanoskali i tym samym kontrolować biologiczną materię na poziomie komórkowym. Już teraz Yuebing Zheng, adiunkt inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie Teksańskim w Austin, pracuje nad pewnego rodzaju nanoszczypcami, które są narzędziem do obróbki mechanicznej cząsteczek za pomocą światła. 

Bazując na latach badań, Zheng i jego zespół z Cockrell School of Engineering opracowali opto-termoelektryczne nanoszczypce (ang. nanotweezers), które mogą pomóc w lepszym zrozumieniu materii, systemów mikrobiologicznych oraz stworzą techniczne podstawy nanofotonki – raczkującej dziedziny zajmującej się badaniem interakcji pomiędzy światłem a materią w skali nanometrycznej. Pierwsze wersje tego jak wyglądają takie szczypce, pokazane są na obrazku wyróżniającym. Technologia jest jeszcze prymitywna niczym telegraf w porównaniu do SMSów, ale za 50 lat może wyewoluować do tego stopnia, że ciężko jest sobie to teraz wyobrazić.

„Do tej pory po prostu nie wiedzieliśmy, jak manipulować nanocząsteczkami za pomocą termooptyki”, powiedział Zheng. „Dzięki naszym nanoszczypcom możemy nie tylko kontrolować cząsteczki w nanoskali, ale także analizować i kontrolować je in-situ”

Badania pochodzące z pogranicza nanofotoniki, nanochemii i nanofizyki dostarczyły narzędzi do manipulowania i analizy cząsteczek w sposób, który był do tej pory poza naszym zasięgiem. Zespołowi udało się za pomocą naontweezerów wykorzystać światło w nanoskali w ten sam sposób, w jaki są używane mechaniczne szczypce. W zastosowaniach biologicznych głównym celem badań inżynierów pragnących wykorzystać możliwości nanotweezerów będzie manipulowanie żywymi komórkami oraz badanie interakcji, jakie między nimi zachodzą.

Zheng jest przekonany, że technologia zostanie skomercjalizowana. „Optymalizacja obecnego systemu, aby uczynić go biokompatybilnym, to następny krok naszego projektu” – powiedział Zheng. „Chcemy wykorzystać nasze nanotweezery do manipulowania biologicznymi komórkami w rozdzielczości pojedynczej cząstki, aby kontrolować uwalnianie leków i badać interakcję pomiędzy komórkami.”

Wiemy już, że nanoroboty w przyszłości będą dbać o nasze zdrowie i dobre samopoczucie na poziomie pojedynczych komórek. Poznane zostały już narzędzia, w jaki sposób będą to robić. W panującym na odrębnych zasadach nanoświecie nie trzeba będzie miniaturyzować miliardów robotów, aby w sposób mechaniczny wprowadzać zmiany – wystarczy po prostu poświecić światełem.


Źrd inf.

https://www.nature.com/articles/s41566-018-0134-3

Źrd. zdj.

youtube.com/watch?v=VSEI0W-JtMQ&t=42s


 

Daj znać, jeśli spodobał Ci się artykuł oraz napisz komentarz, aby czytelnicy mogli poznać Twoją opinię.