Ученые создали уникальное медицинское устройство из мягкого кремния
Москва, 21:36, 05 Июл 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
В фантастических фильмах можно увидеть миниатюрные подводные лодки, путешествующие внутри тела человека, хотя в реальности трудно представить себе стальную субмарину, перемещающуюся по нашим органам.
В идеале подобные инъекционные медицинские устройства должны иметь не только компактные размеры, но они должны быть автономными и мягкими как ткани организма, с которыми взаимодействуют. Ученые из Чикагского университета разработали материал со всеми тремя этими свойствами.
Устройство, которое они придумали, является активируемым светом инъекционным прибором, способным стимулировать нервные клетки и манипулировать поведением мышц и органов человека. Его частицы имеют всего несколько микрометров в диаметре. Прибор легко ввести в организм в солевом растворе обыкновенным шприцом. Через несколько месяцев он разрушается естественным путем.
Каждая частица состоит из двух типов кремния, которые совместно образуют структуру из наноразмерных пор, напоминающую крошечну губку. Материал очень мягкий. Он в тысячу раз менее жесткий, чем привычный кристаллический кремний.
Уникальные частицы построены путем процесса нанолитья. Они изготавливаются в прессформах из диоксида кремния, состоящего из крошечных «нано-проводов» (около семи нанометров в диаметре), связанных между собой гораздо меньшими «микро-мостами». В форму впрыскивается газ силан, который заполняет поры и каналы, и затем распадается на кремний.
Материал представляет собой электрический прибор, который работает спонтанно. Его частица прикрепляется к клетке нужного органа, создавая интерфейс с плазматической клеточной мембраной. В результате образуется блок, который генерирует электрический ток при попадании света на кремниевые частицы. Затем он используется для стимулирования клеток органа и изменяет их активность.
После достижения терапевтической цели материал разлагается естественным путем. Для продолжения лечения достаточно сделать следующий укол.
