Сжимаемые магнитные микророботы на основе гидрогеля для вмешательств в сосудистой сети

Ранее мы показали, что микророботы, содержащие ферромагнитный или сверхпарамагнитный материал, могут перемещаться в сосудистой сети, одновременно отслеживаясь для управления навигацией с помощью магнитных градиентов, создаваемых клиническим сканером магнитно-резонансной томографии (МРТ). В настоящей работе показано, что такие микророботы можно синтезировать с возможностью изменения размера под воздействием тепла, сохраняя при этом характеристики движения на основе градиентов и отслеживания с помощью МРТ, присущие предыдущим версиям. Эти микророботы состоят из магнитных наночастиц (MNP), инкапсулированных в термочувствительные гидрогели [поли(N-изопропилакриламид)]. Такая конфигурация позволяет им сжиматься в ответ на повышение температуры, вызванное встроенными MNP при воздействии переменного магнитного поля (AC). В данной работе были синтезированы сферические микророботы PNIPA–MNP, которые приводились в движение с использованием магнитных градиентов 400 мТ/м внутри клинического МРТ-сканера. Тот же МРТ-сканер использовали для визуализации и отслеживания микророботов, после чего микророботы нагревали переменным магнитным полем с напряжённостью 4 кА/м и частотой 160 кГц, что привело к уменьшению их объёма на 25%. Эти результаты указывают на возможность создания усовершенствованных полиморфных микророботов для выполнения сложных задач в организме человека.