Personalisierte Mikroroboter schwimmen durch biologische Barrieren, geben Medikamente an Zellen ab

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Winzige Biohybridroboter im Mikrometerbereich können durch den Körper schwimmen und Medikamente an Tumore abgeben oder andere Transportfunktionen übernehmen.

Die natürliche Tendenz zur Umweltsensierung von Bakterien bedeutet, dass sie sich zu bestimmten Chemikalien hin orientieren oder durch magnetische oder akustische Signale ferngesteuert werden können.Um erfolgreich zu sein, müssen diese winzigen biologischen Roboter aus Materialien bestehen, die die Immunantwort des Körpers durchdringen können.

Sie müssen auch in der Lage sein, schnell durch zähflüssige Umgebungen zu schwimmen und in Gewebezellen einzudringen, um Fracht zu befördern.In einer diese Woche in APL Bioengineering von AIP Publishing veröffentlichten Arbeit stellten Forscher biohybride bakterielle Mikroschwimmer her, indem sie einen gentechnisch veränderten E.

coli MG1655-Substamm und Nanoerythrosomen, kleine Strukturen aus roten Blutkörperchen, kombinierten.Nanoerythrosomen sind aus roten Blutkörperchen gewonnene Nanozäpfchen, die durch Entleeren der Zellen, Halten der Membranen und Filtern auf Nanogröße gewonnen werden.

Diese winzigen Träger von roten Blutkörperchen heften sich an die Bakterienmembran, indem sie die starke nichtkovalente biologische Bindung zwischen Biotin und Streptavidin nutzen.

Dieser Prozess erhält zwei wichtige Membranproteine der roten Blutkörperchen: TER119, das zur Anheftung der Nanoerythrosomen benötigt wird, und CD47, um die Aufnahme von Makrophagen zu verhindern.Das E.

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coli MG 1655 dient als Bioaktuator, der als molekularer Motor mit Hilfe der Flagellarrotation die mechanische Arbeit des Vortriebs durch den Körper ausführt.

Die Schwimmfähigkeiten der Bakterien wurden mit einem speziell entwickelten 2-D-Objektverfolgungsalgorithmus und 20 als Rohdaten aufgenommenen Videos bewertet, um ihre Leistung zu dokumentieren.Biohybrid-Mikroschwimmer mit Bakterien, die Erythrozyten-Nanoerythrosomen tragen, arbeiteten mit einer um 40% schnelleren Geschwindigkeit als andere E.

coli-betriebene Mikropartikel-basierte Biohybrid-Mikroschwimmer, und die Arbeit zeigte eine reduzierte Immunantwort aufgrund der Größe der Nanoerythrosomen im Nanobereich und Anpassungen der….

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