Испанские ученые впервые количественно проследили за распространением нанороботов с ферментным приводом в живом организме. Выяснилось, что в отличие от неактивных аналогов, они склонны самоорганизовываться в форму роя с равномерным распределением частиц. Исследование опубликовано в журнале Science Robotics.

Нанороботы представляют собой перспективную область медицинских разработок, одно из основных направлений их экспериментального применения — прицельная доставка лекарств в злокачественные опухоли. В отличие от пассивных нанопрепаратов, лишь 0,7 процента дозы которых проникает в новообразование, активно движущиеся наночастицы способны хорошо преодолевать биологические преграды, такие как слизь, клеточные мембраны и оболочки искусственных органоидов.

Для придания нанороботам движения применяют различные подходы, например, воздействие внешнего магнитного поля или жгутики, схожие с бактериальными. Наиболее перспективно на данный момент использование каталитической энергии ферментов, «топливом» для которых служат естественные вещества организма.

Отдельную проблему в разработке терапевтических нанороботов представляет отслеживание их движения и распространения в живом организме. Для этих целей пытались применять магнито-резонансную и фотоакустическую компьютерную томографии, однако из-за недостаточной чувствительности эти методы дают лишь качественную, но не количественную оценку.

Чтобы преодолеть эти ограничения, сотрудники Каталонского института биоинженерии, исследовательской организации CIC biomaGUNE и Барселонского автономного университета под руководством Самуэля Санчеса (Samuel Sánchez) и Джорди Льопа (Jordi Llop) решили воспользоваться методом позитронно-эмиссионной томографии, совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ-КТ).