Устройство перемещается в кровотоке, используя для движения химическую реакцию, в ходе которой образуется паутинообразный полимер.

Разработка представляет собой шарик с полусферами из золота и оксида кремния. К стороне из оксида кремния добавляется катализатор Граббса — металлоорганическое соединение, выстраивающее длинные полимерные цепочки из окружающих молекул. Этот процесс напоминает прядение нити пауком.

Рис. 1. Принцип действия системы (изображение из журнала Angewandte Chemie).

Когда такой шарик погружается в раствор, содержащий норборнен, молекулы этого вещества становятся сырьём, из которого катализатор Граббса производит полимерную «паутину». Поскольку со стороны золотой полусферы молекул норборнена со временем станет больше, туда устремится жидкость (в нашем случае — кровь), которая будет толкать устройство. Перемещение жидкости обусловлено явлением осмоса — движением в сторону большей концентрации растворённого вещества.

Хотя технология была предложена в прошлом году американскими исследователями из Университета Райса, провести реальный эксперимент удалось только сейчас, стараниями их соотечественников из Университета штата Пенсильвания. Руководитель проекта профессор Аюсман Сен рассказывает, что его команде удалось контролировать направление движения «паучков» с помощью капель геля в растворе норборнена.

В дальнейшем планируется заменить рабочий химикат веществом, которое содержится в организме человека, — таким как глюкоза.

Г-н Сен видит применение устройства в транспортировке лекарств к нужному органу или заживляющего раствора — к повреждённым стенкам сосудов или другим тканям.

Результаты работы опубликованы в статье:

Ryan A. Pavlick, Samudra Sengupta, Timothy McFadden, Hua Zhang, Prof. Ayusman Sen A Polymerization-Powered Motor. – Angewandte Chemie. – Angewandte Chemie International Edition. – September 26, 2011. – V. 50. – Issue 40. – P.~9374–9377; DOI: 10.1002/anie.201103565.