Kandaki Toksinleri Temizleyen Nano-Robot Geliştirildi

Kaliforniya Üniversitesi San Diego Kampüsü mühendisleri, kanda yüzerek zararlı bakterileri ve onların ürettiği zehirli maddeleri yok edebilen küçük robotlar geliştirdi. Ultrason ile çalıştırılan bu benzersiz nanorobotlar, biyolojik akışkanların kirden ve zehirden arındırılması için ileride hem güvenli hem de verimli bir yol sunabilir.

Araştırmacılar bu nanorobotları yapılandırmak için altın nanokabloları, pıhtıgöze (trombosit) ve kırmızı kan hücresi zarlarının karışımıyla kapladı. Bu hibrit hücre zarı kaplaması, nanorobotların iki farklı hücrenin görevlerini aynı anda yapabilmesine olanak tanıyor: Pıhtıgözeler (MRSA bakterileri gibi patojenlere bağlanır) ve kırmızı kan hücreleri (zararlı bakterilerin ürettiği zehirleri emip, etkisiz hâle getirir). Nanorobotların altın gövdesi ultrasona yanıt veriyor; bu sayede kimyasal yakıt olmaksızın hızlı bir şekilde yüzebiliyorlar. Bu hareket kabiliyeti, nanorobotların kanda hedeflerine (bakteriler ve zehirler) verimli olarak ulaşmasına yardım ederek, kanın temizlenme hızını yükseltiyor.

Science Robotics dergisinde çalışmalarını özetleyen ekipten Josepg Wang şöyle açıklıyor: “Doğal hücre kaplamalarını yapay nano-makinelerle bütünleştirerek, minik robotlara yen, beceriler kazandırabiliriz; patojenlerin ve toksinlerin vücuttan uzaklaştırılması gibi.”

Bilimciler, sözünü ettikleri hibrit kaplamayı elde etmek için önce pıhtı gözelerden ve kırmızı kan hücrelerinden zarları tamamen ayırıyor. Ardından yüksek frekanslı ses dalgaları uygulayarak, bu zarların kaynaşmasını sağlıyorlar. Zarlar gerçek hücrelerden alındığı için tüm orijinal hücre yüzey proteini işlevlerine sahip oluyorlar. Nano-robotları yapmak için bu hibrit zarlar, spesifik bir yüzey kimyası kullanılarak, altın nano-kabloların üzerine kaplanıyor.

Nano-robotlar, insan saçının genişliğinden yaklaşık 25 kat daha küçük. Ultrasonla güç sağlandığında, kanın içinden saniyede 35 mikrometreye varan bir hızla ilerleyebiliyorlar. Sınamalarda, bilimciler MRSA ve onların toksinleri bulaşmış kan örneklerini temizlemek için nano-robotları kullanmayı denedi. Beş dakikanın ardından, bu kan örneklerinde, nano-robot katılmayan örneklerden üç kat daha az bakteri ve toksin bulunuyordu.