В новой работе авторы наблюдали in vivo коллективное поведение группы нанороботов, которые автономно перемещались в мочевом пузыре мыши. Новая работа важна для развития области лечения патологий, например раковых опухолей. Такой рой роботов в перспективе может оперативно исследовать области заболевания подобного рода.

Мы впервые продемонстрировали, что нанороботы могут контролироваться in vivo с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ): это высокочувствительный неинвазивный метод, который используется в настоящее время в биомедицинской среде, – Джорди Лоп, главный исследователь Лаборатории радиохимии и ядерной визуализации CIC biomaGUNE.

Для того, чтобы продемонстрировать коллективную работу ИИ, исследователи провели эксперименты in vitro: они контролировали рой нанороботов с помощью оптической микроскопии и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Оба метода показали, как наночастицы смешиваются с жидкостями и способны коллективно перемещаться траекториям.

Далее нанороботы вводились мышам внутривенно и, наконец, в мочевой пузырь этих животных. Поскольку нанороботы покрыты ферментом под названием уреаза, который использует мочевину из мочи в качестве топлива, они буквально плавают друг рядом с другом, вызывая потоки жидкости внутри мочевого пузыря. По результатам нескольких экспериментов авторы заключили, что коллективное движение было скоординированным и эффективным.

Такой рой роботов можно в перспективе использовать, например, в вязких средах, где диффузия лекарств часто ограничена плохой васкуляризацией, например в желудочно-кишечном тракте, глазу или суставах. Однако, считают авторы, в будущем роботов можно будет подстроить под любую среду.