Kurioza naukowe / Scientific curiosities ISSN 1176-7545; rok X; No 2259

Zestawienie tematyczne prowadzone na bieżąco

Jedno zdumienie dziennie...

 
.

 Medyczny mikrorobot
(Serratia w akcji)

To słynny Asimov fantazjował o wędrówce wewnątrz organizmu, odwiedzaniu poszczególnych organów i kontaktach podróżników z komórkami, obserwowaniu ich działania i ewentualnie ingerencji w ich funkcje. 
Dzięki omawianej poprzednio bakterii Serratia marcescens, która barwiła polentę u rodziców Bizio we Włoszech, potrafi zabarwiać na czerwono kurtyny w łazience, i najprawdopodobniej odpowiedzialna jest za pierwszy etap 'cudu w Sokółce', być może będzie można skonstruować mikroroboty medyczne udające się w pożądane miejsce w organizmie, by dostarczać tam leki, badać parametry chemiczne i fizyczne, a potem znikać bez śladu i szkód dla organizmu. 
Omawiana bakteria ma zdolność 'osiadania' na różnych obiektach, a także na mikroskopijnych zawiesinach w płynie powodując powstawanie 'skrzepów' i ruchliwych kolonii. Jeśli do płynnej kultury Serratia wpowadzić drobne perełki polistyrenu, poszczególne komórki bakteryjne przyczepiają się siłami elektrostatycznymi do powierzchni polistyrenu, ponieważ mają ładunek dodatni, a polistyren ujemny. Serratia jest ruchliwa, porusza się w wodzie z szybkością 15 mikrometrów na sekundę (15 μm/sec), co wcale nie jest mało, mając na uwadze jej wymiary (3-4 μm) i lepkość wody gdzie bakteria porusza się jak w gęstym syropie. W zależności od wymiarów mikroperełek (kilkanaście- kilkadziesiąt μm) jedna perełka może nosić na sobie kilkadziesiąt komórek bakteryjnych. 

   

Każda z nich zaopatrzona jest w ruchliwą wić umożliwiającą poruszanie się w pożywce (z dodatkiem np cukru). Ruch ten można spowalniać lub zatrzymywać zupełnie przez dodanie jonów miedzi. Usunięcie miedzi przez dodanie czynnika komplesującego metale przywraca zdolność ruchu. Manipulując koncentracją jonów miedzi możemy więc uaktywniać lub obezwładniać ruchy bakterii.  
Istota pomysłu zatrudnienia Serratia w medycynie polega na tym, żeby perełki polistyrenu 'nadziać' odpowiednimi medykamentami, a zgrupowania komórek bakteryjnych osadzonych na polistyrenie kierować w odpowiednie miejsca w organizmie. Serratia w tym przypadku stanowić ma silnik uruchamiający pojazd dostawczy. 
Oczywiście wiele jest jeszcze do zrobienia by zrealizować fantazję Asimowa. Pojazd musi być zaopatrzony w nanourządzenia informujące o miejscu pobytu i mechanizm umożliwiający skoordynowany ruch wici bakterii napędowych. Łatwiej będzie nafaszerować mikroperełki odpowienimi substancjami czynnymi, które będa uwalniane w miejscu ich potencjalnego działania.  
Jeśli te trudności zostaną pokonane, a uczeni w Szwajacarskim Instytucie Technologii w Zurychu i Carnegie Mellon University w Pittsburgu są dobrej myśli, Serratia ma szansę funkcjonowania jako prawdziwa bakteria cudotwórcza Chromobacterium prodigiosum, jak brzmi jej inna nazwa. 

w tle foto Serratia marcescens
[QZE06::021];[QEP48::199];[QEP74::095]
No 2259; w sieci 22.11.2009

 

 


 

witrynę prowadzi
© R. Antoszewski
Titirangi, Auckland, 
Nowa Zelandia

(wybrane z publ. R. Antoszewskiego)

  Site Meter