Los científicos destacaron cómo los microyswimers se mueven rápidamente en grupos, allanando el camino para pequeños robots que devoran drogas

Los científicos han revelado cómo los pequeños organismos de natación, como las bacterias, pueden moverse rápidamente mientras viajan como grupo, y la investigación puede acelerar el desarrollo de micro robots que distribuyen drogas en áreas específicas del cuerpo.

El trabajo realizado por los investigadores de la Universidad de Brayle y el Instituto Indio de Ciencias sugiere que cuando los "Microsyos 'se mueven juntos a través del entorno cerrado, cambian las propiedades del fluido a su alrededor, reducen la resistencia y aumentan su velocidad que la natación sola.

Las conclusiones pueden ser importantes para diseñar robots artificiales Microsyus -Tiny, Controlgic, natación, que pueden usarse para varios tipos de aplicaciones médicas, como FIV, tratamiento parásito y distribución de medicamentos médicos específicos que reemplazan las intervenciones tradicionales y menos precisas.

El escritor senior del estudio, el Dr. Marco Fun dice: "Imagine si podemos crear microsimentos artificiales, que pueden inyectarse en el torrente sanguíneo y controlarse desde el exterior. Podemos navegar en áreas específicas del cuerpo, por ejemplo, células cancerosas, y solo distribuir medicamentos en estas áreas", dicen Dr. Marco Fun, según dicen los escritores senior del estudio.

"Para hacer esto, primero debemos entender cómo los microsímeros naturales navegan por un entorno de fluido separado y nuestro estudio ha hecho un progreso significativo en el campo".

Investigación, Publicado En Documento de revisión físicaUn modelo teórico para Paramecium se centra en los organismos de una sola célula que viven en el agua e inspiran al derrotar estructuras como cilios. Su movimiento es similar a los espermatozoides y otros microsímeros, que usan apéndices para generar velocidad y navegar por el entorno de fluido.

Utilizando la simulación por computadora y los modelos teóricos, los investigadores analizaron cómo se dirigieron a un entorno de cristal líquido limitado de un microswimer individual y 10-A tipo de fluido único que fluye como un líquido, pero contiene moléculas que se alinean de manera ordenada. Estos fluidos estructurados ocurren naturalmente en la naturaleza y los sistemas biológicos, incluidas las membranas y tejidos celulares.

Las principales conclusiones son:

• Los microsmímeros que van a los grupos forman campos de flujo, extendidos en el líquido circundante, lo que los ayudan a nadar de manera más eficiente al reducir la resistencia y aumentar la propulsión.
• A medida que más nadadores se conectan, su velocidad promedio aumenta, lo que les permite moverse más rápido que ir solo.
• El entorno de cristal líquido ayuda a dirigir y dirigir microsyWs, afectando su movimiento.
• Hay dos tipos de microswimers: "empujadores" y "malos". Los empujadores se benefician del movimiento colectivo, mientras que los extractores se obstruyen entre sí, dependiendo del tipo de nadador que muestre el efecto.

El siguiente paso es expandir la investigación, que se está moviendo más allá de la simulación a pequeña escala, lo que repite cómo cientos de microswimers se ejecutan a través de diferentes entornos de líquido adjunto.

También se espera que los científicos colaboren con investigadores experimentales que trabajan con Paramessium y otros tipos de microsmers para comparar sus modelos teóricos. Esto proporcionará una visión profunda de la movilidad colectiva de natación, que puede informar el diseño de microsyers artificiales.

Se espera que el profesor Tony Croft, uno de los autores del estudio y profesor emérito de educación matemática en la Universidad de Lafboro, se sienta más allá del alcance académico.

Él dijo: "Este trabajo tiene el poder de encender la curiosidad en la mente joven, lo que motiva a las nuevas generaciones de los alumnos a descubrir la atractiva intersección de las matemáticas, la física y la biología", dijo.

"Muy a menudo, los estudiantes ven las matemáticas como secas e irrelevantes; desafía nuestro trabajo que revela esta noción, sus profundas relaciones para el mundo real y su capacidad para desbloquear los nuevos y emocionantes descubrimientos".

El autor principal del Instituto de Ciencias de la India, el Dr. Shubdeep Mandal, dijo: "Esta investigación verifica que las principales propiedades de los fluidos complejos, como la anisotropía y la elasticidad, afectan la velocidad de las instituciones de natación como las células móviles y los microbots sintéticos como los diseñadores de anchopía y elástica en realidad están presentes en un ciudadano, celular y estasto.

Tom Mason, Ph.D. "Nuestra investigación sobre microsímeros nomáticos en un entorno limitado lleva a nuestra comprensión de nuestra comprensión en fluidos complejos en un entorno limitado", tanto la física fundamental como las implicaciones para las aplicaciones mundiales genuinas. La atmósfera: microfludics, ingeniería biomédica y física de matices blandos. "

"Hemos identificado comportamientos de nadadores individuales, walv, la oscilación y la migración central, que proporciona un esquema para controlar la velocidad microscal en medios cristalinos líquidos. Estas conclusiones tienen una posible aplicación en la distribución de fármacos objetivo, micro-robóticos y sistemas biológicos sintéticos. Interacciones. Interacciones". "