«Нанодрели» сверлят клетки, чтобы уничтожить червей и планктон

Химические препараты отлично подходят для уничтожения бактерий, но с ростом устойчивости к антибиотикам нам нужны новые методы. Особенно многообещающими являются механические решения, такие как «нанодрели», разработанные в Университете Райса, которые проникают в стенки клеток.

И вот теперь ученые показали, что устройства работают и против более крупных организмов, таких как черви и водяные блохи.

Нанодрели представляют собой по существу нанороботов — это крошечные роторы, которые при активации светом вращаются со огромной скоростью — до 3 миллионов раз в секунду.

Это позволяет им проникнуть в клетки, и либо убить их целиком, либо облегчить проникновение в клетки лекарств. Всего несколько месяцев назад ученые продемонстрировали их на раковых клетках и бактериях, устойчивых к антибиотикам, и теперь перешли на более крупные цели.

Предыдущие тесты проводились в лабораторных чашках для клеток, но для нового исследования ученые испытали нанодрели на живых существах — червя, называемого C. elegans, и планктона, называемого Дафния.

Нанодрели заставили кожу червей терять пигментные клетки, убивая около 70 процентов из них в течение следующих нескольких дней. В то же время у планктона нанодрели отрезали многие внешние конечности, также убивая большинство из планктонных ракообразных.

«Работа показывает, что целые организмы, такие как мелкие черви и водяные блохи, могут быть убиты наномашинами, которые их сверлят», — говорит Джеймс Тур, ведущий исследователь. «Это не просто гибель отдельных клеток, а всего организма, причем гибель клеток исчисляется миллионами».

В следующем тесте исследователи подошли к более крупному животному — мышам. Они наносили на кожу мышей местную смесь, содержащую крошечные машины, и, как только они были активированы, нанодрели вызывали появление повреждений и язв.

Хотя это не очень хорошо звучит для бедных животных, исследователи говорят, что этот тест показывает, что нанодрели могут в конечном итоге использоваться для пользы. Их можно наносить на кожу человека, чтобы они проникали в меланомы, убивали паразитов, таких как черви, или боролись с экземой и другими кожными заболеваниями.

Идея состоит в том, что нанодрели могут быть «обучены» нацеливаться только на определенные клетки, чтобы не причинят вреда здоровым клеткам человека.

Исследование было опубликовано в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.