India, sviluppati micro-robot con propulsione chemio magnetica



motori chimici per robot che consegnano farmaci trasporto cellulareLa natura ha creato una varietà di sofisticate proteine “motrici”, ​​alimentate ad ATP, in grado di convertire l’energia chimica in lavoro meccanico e giocare un ruolo essenziale nel trasporto e nella motilità cellulare. L’esistenza di motori biologici efficienti in natura ha ispirato gli scienziati a progettare motori alimentati a sintesi chimica. Queste nano-macchine semoventi sono state progettate per operare con combustibili chimici localmente forniti e svolgere diverse funzioni nel micro / nanomondo che vanno dal trasporto localizzato di farmaci mirati alla realizzazione di biosensori .

Dr. Bandyopadhyay

Dr. Bandyopadhyay

Le potenzialità dei micromotori artificiali spaziano in numerose applicazioni , sostiengono il Dr. Bandyopadhyay e il suo team presso l’ Indian Institute of Technology di Guwahati, India, che hanno realizzato una propulsione controllata di microbots guidati magneticamente verso un obiettivo specifico in risposta ad un gradiente alcalino imposto dall’esterno. Il loro lavoro è stato descritto nella rivista Nanoscale ( DOI : 10.1039/C3NR05294J ) .

Quando un micromotore rivestito di FeNP viene immerso in una soluzione di perossido diluito ed un gradiente di pH viene imposto all’ interno del bagno introducendo idrossido di sodio, il motore rileva la zona ricca di alcali e intelligentemente migra verso la fonte alcalina. L’ auto-propulsione di un micromotore rivestito di nanoparticelle di ferro ( FeNP )  è stata ottenuta per decomposizione asimmetrica di perossido di idrogeno

motore chimico

Schema del funzionamento del micro motore chimico

dovuta aella presenza di nanoparticelle di ferro sulla superficie del motore. La decomposizione catalitica eterogenea del perossido è risultata chiaramente visibile tramite le bolle emanate dalla superficie del motore. Gli esperimenti hanno inoltre dimostrato che quando il motore si trova più lontano dalla sorgente alcalina (in una regione a pH più basso), si muove con una velocità uniforme, accelerando significativamente in una regione a pH più alto .

L’influenza dei campi interni ed esterni accoppiati potrebbe fermare, guidare o invertire la direzione di questi microrobots all’interno di un microcanale, la rotazione del motore intorno ad un bersaglio , e guidare il motore attorno ad un gruppo di cellule malate.

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