Det kan inte ses med ett mänskligt öga. Det ser inte ut som C-3PO eller R2-D2, eller till och med BB-8. Men, ändå, det är en robot (alla 120nm av den) och dess skapare från University of Texas i San Antonio (UTSA) är nu världsrekordhållare i Guinness World Records för att skapa den minsta medicinska roboten.

Serien av nanorobotar skapades av Soutik Betal under hans doktorandforskning i elektroteknik under ledning av professorerna Ruyan Guo och Amar S. Bhalla vid UTSA Department of Electrical and Computer Engineering, och de kan en dag leda till enorma medicinska framsteg.

Guo förklarar, "I ett nötskal, vi har utvecklat nanokompositpartiklar som kan fjärrstyras av ett elektromagnetiskt fält. De fungerar som extremt små robotar som interagerar med biologiska celler."

Nanokompositerna är gjorda av två olika typer av multifunktionella oxidmaterial i en "kärna och skal"-konfiguration. Kärnan är magnetisk. Det ändrar "form" som svar på magnetfält. Skalet är ferroelektriskt. Den omvandlar tryck till elektriska potentialer.

Den magneto-elasto-elektriska kopplade effekten i nanokompositerna fungerar som armar och ben som flyttar nanopartikeln runt för att interagera med målinriktade biologiska celler. Nanorobotarna kan flytta celler för att anpassa sig efter varandra, trycka in celler på olika platser och eventuellt användas för att leverera medicin in i en cell.

Den experimentella demonstrationen av UTSA:s fjärrstyrda medicinska robot utfördes i slutet av 2016 av Betal, som genomförde sin doktorsavhandlingsforskning i Guo och Bhallas Multifunctional Electronics Materials and Devices Research Laboratory (MeMDRL). Medan tillverkningen av kärna-skal strukturerade material har utvecklats genom internationella forskningsutbyten med medarbetare i Brasilien, teamet upptäckte och Betal visade att nanokompositerna producerade permeabel rörelse.

"Vi var fascinerade och först förbryllade över det faktum att nanopartiklar större än öppningen av ett cellmembrans kanaler faktiskt kunde komma in i, sa Guo.

Nanokompositforskningen gynnades också av MeMDRL:s tvärvetenskapliga forskningssamarbete med fakulteten vid UTSA-avdelningarna för biomedicinsk teknik och fysik och astronomi. Forskningen stöddes delvis av National Science Foundation (anslag nr. NSF 1002380), av det amerikanska försvarsdepartementet (anslag nr. W911NF-12-1-0082) och av UTSA Office of the Vice President for Research, Ekonomisk utveckling och kunskapsföretag.

Erkännandet för arbetet började när en studie publicerades i början av året Natur—vetenskapliga rapporter . Utnämningen av Guinness World Records följde efter publiceringen av artikeln.

De största belöningarna, dock, kanske ännu ligger före för de små robotarna.

"Deras förmågor lämnar utrymme för mycket hopp, "Sade Guo. "Vi tror att cancerceller kan vara specifikt inriktade på behandling, vilket eliminerar behovet av vissa kemoterapibehandlingar, och offer för Alzheimers sjukdom kan möjligen få specialbehandlingar genom att anpassa celler som har upphört att leva i hjärnan. Det återstår mycket arbete, men vi är väldigt glada för detta erkännande och potentialen som ligger framför oss."