geprinte vis

Wetenschappers hebben microscopisch kleine visjes ontwikkeld die in de toekomst wellicht in het menselijk lichaam rond gaan zwemmen.

Microrobots zijn er al een tijdje. Ze worden bijvoorbeeld ontwikkeld met het oog op het efficiënter inzetten van medicatie. Deze microrobots kunnen in de toekomst in het lichaam van patiënten worden aangebracht waarna ze bepaalde medicatie op exact de juiste plek kunnen vrijgeven. Maar de microrobots die tot op heden zijn ontwikkeld zijn vrij simpel en niet in staat om ingewikkeldere opdrachten uit te voeren.

3D geprint
Onderzoekers hebben daarom een nieuwe microrobot bedacht die dat wel kan. Het gaat om een 3D-geprint visje dat 120 micron lang en 30 micron dik is (ter vergelijking: een menselijke haar is ongeveer 100 micron dik). De visjes hebben platinum nanodeeltjes in hun staart. Die deeltjes reageren met waterstofperoxide waardoor de visjes in beweging komen. In het ‘hoofd’ van de visjes bevinden zich magnetische nanodeeltjes waardoor de visjes met een magneet gestuurd kunnen worden.

Nieuw
“Wij hebben een geheel nieuwe methode ontwikkeld om op de natuur geïnspireerde microscopische zwemmers met complexe geometrische structuren te maken die ook nog eens kleiner zijn dan de breedte van een menselijke haar,” vertelt onderzoeker Wei Zhu. “Met deze methode kunnen we gemakkelijk verschillende functies in deze kleine robotische zwemmers integreren, waardoor ze voor tal van doeleinden gebruikt kunnen worden.”

Fluorescerende visjes. Afbeelding: W. Zhu / J. Li / UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Fluorescerende visjes. Afbeelding: W. Zhu / J. Li / UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Giftige stoffen opruimen
Maar wat kunnen de visjes nu heel concreet doen? De onderzoekers demonstreren dat graag. Zo voorzagen ze de visjes van nanodeeltjes die giftige stoffen kunnen neutraliseren en lieten ze vervolgens rondzwemmen in een vloeistof met daarin giftige stoffen. Doordat de visjes krachtige zwemmers zijn, bleken ze in staat om veel van die giftige stoffen te neutraliseren. De onderzoekers zorgden er bovendien voor dat de visjes rood licht af gingen geven wanneer de nanodeeltjes in hun lijf zich bonden aan giftige moleculen. Zo waren ze in staat om het zuiveringsproces te monitoren. “Het mooie aan dit experiment is dat het aantoont hoe microvissen giftige stoffen kunnen verwijderen en kunnen aantonen dat giftige stoffen aanwezig zijn,” stelt Zhu.

“Een andere opwindende mogelijkheid die we kunnen onderzoeken is het aanbrengen van medicijnen in de microvissen,” voegt onderzoeker Jinxing Li toe. De vissen kunnen deze medicijnen vervolgens heel gericht in een bepaald deel van het lichaam afleveren.