Forskare har skapat miniatyrmagnetiska simningsenheter - som efterliknar spermiecellernas utseende - som kan revolutionera sjukdomsbehandlingen genom att simma läkemedel till specifika delar av kroppen.

Enheterna, som är så liten som en millimeter lång, består av ett magnethuvud och en flexibel svans som gör att de kan "simma" till en specifik plats när de aktiveras av ett magnetfält.

Forskare vid University of Exeter, som utformade enheterna och den magnetiska styrmekanismen, har också skapat en matematisk modell som gör att de kan förutsäga sitt beteende i olika miljöer, såsom mikrofluidiska kanaler eller komplexa vätskor.

Forskarna tror att enheterna kan användas för att leverera läkemedel till specifika delar av kroppen, och så dramatiskt förbättrad behandlingstid och framgång.

De tror också att enheterna kan revolutionera det bredare området för mikrofluidik, som fokuserar på att flytta vätskor genom extremt smala kanaler.

Deras forskning är för närvarande inriktad på att implementera mikroskopiska prototyper och forskarna har redan framgångsrikt visat simmare som kan jämföras med storleken på röda blodkroppar.

Forskningen publiceras i Vätskans fysik tidning.

Professor Feodor Ogrin, huvudutredare vid University of Exeter sa:"Att utveckla denna teknik kan radikalt förändra vårt sätt att medicinera. Simmarna kan en dag användas för att rikta läkemedel till rätt delar av kroppen genom att simma genom blodkärl.

"Vi tänker oss också mikroskopiska versioner av enheten som används på" lab-on-a-chip "-teknologi, där komplexa förfaranden normalt utförs i ett laboratorium, som att diagnostisera sjukdom, utförs på ett enkelt chip. Detta skulle drastiskt minska tiden det tar innan behandlingar kan genomföras, kan rädda liv. "

Liknande anordningar har tidigare tillverkats med hjälp av mer komplexa och dyra tekniker. Detta är den första simmaren som kan tillverkas i industriell skala, på så sätt banas ett sätt för att göra billiga och engångsmikrofluidiska chips.

Professor Ogrin tillade:"I framtiden, att diagnostisera många sjukdomar innan du får behandling kan vara så enkelt som att lägga en droppe blod på ett chip på ett läkarmottagning. Detta är särskilt användbart för sjukdomar som sepsis, där symtomen utvecklas från milda till livshotande innan sådana tester kan utföras."

Genom att ändra svanslängden och styrkan hos det magnetfält som tillämpades kunde forskarna hitta den optimala längden för hastighet, och kontrollerbarhet - tillåter dem att få enheten att röra sig i riktning mot, eller vinkelrätt mot magnetfältet.

Mikrofluidik förlitar sig ofta på att använda högtryckspumpar för att flytta vätskor, då de blir extremt trögflytande i så små kanaler. Forskarna visar att simanordningen lätt kan modifieras för att fungera som en pump, omrörare eller en ventil i sådan teknik. Detta kan revolutionera området, ger ett enkelt och effektivt sätt att manipulera vätskor i mikroskala.