Kemoterapi behandlar framgångsrikt många former av cancer, men biverkningarna kan orsaka förödelse på resten av kroppen. Att leverera läkemedel direkt till cancerceller kan hjälpa till att minska dessa obehagliga symtom. Nu, i en proof-of-concept-studie, rapporterar forskare i ACS Nano gjort fiskformade mikrorobotar som styrs med magneter till cancerceller, där en pH-förändring får dem att öppna munnen och släppa sin cellgiftslast.

Forskare har tidigare gjort robotar i mikroskala (mindre än 100 µm) som kan manipulera små föremål, men de flesta kan inte ändra sina former för att utföra komplexa uppgifter, som att släppa ut droger. Vissa grupper har gjort 4D-utskrivna objekt (3D-utskrivna enheter som ändrar form som svar på vissa stimuli), men de utför vanligtvis bara enkla åtgärder, och deras rörelse kan inte fjärrstyras. I ett steg mot biomedicinska tillämpningar för dessa enheter ville Jiawen Li, Li Zhang, Dong Wu och kollegor utveckla formformande mikrorobotar som kunde styras av magneter till specifika platser för att leverera behandlingar. Eftersom tumörer finns i sura mikromiljöer beslutade teamet att få mikrorobotarna att ändra form som svar på sänkt pH.

Så forskarna 4D-printade mikrorobotar i form av en krabba, fjäril eller fisk med hjälp av en pH-känslig hydrogel. Genom att justera trycktätheten på vissa områden av formen, såsom kanterna på krabbans klor eller fjärilens vingar, kodade teamet pH-känslig formförändring. Sedan gjorde de mikrorobotarna magnetiska genom att placera dem i en suspension av järnoxidnanopartiklar.

Forskarna visade olika kapacitet hos mikrorobotarna i flera tester. Till exempel hade en fiskformad mikrorobot en justerbar "mun" som öppnades och stängdes. Teamet visade att de kunde styra fisken genom simulerade blodkärl för att nå cancerceller i en specifik region av en petriskål. När de sänkte pH i den omgivande lösningen öppnade fisken munnen för att frigöra ett kemoterapiläkemedel, som dödade närliggande celler. Även om denna studie är ett lovande proof of concept, måste mikrorobotarna göras ännu mindre för att navigera i faktiska blodkärl, och en lämplig avbildningsmetod måste identifieras för att spåra deras rörelser i kroppen, säger forskarna. + Utforska vidare

Självkörande mikrorobotar