Lebende Algen-Schwärme teilen sich, verschmelzen und liefern Lichttherapie

Technik und Auswirkungen

Die Forscher entwickelten zudem einen probabilistischen Algorithmus, um vorherzusagen, wie sich die Schwärme unter wechselnden Lichtbedingungen verhalten. Das Modell simuliert, wie einzelne Algen je nach Strahlungswellenlänge und -intensität den Clustern beitreten oder diese verlassen.

Intelligente Verbandapplikation Um medizinische Anwendungen zu erforschen, befestigten das Team mit elektrostatischen Wechselwirkungen drug-carrying PLGA-Nanopartikel an die Algen. Anschließend wurden die biohybriden Mikroroboter an simulierten Wunden getestet, die auf künstlicher Haut mit synthetischem Wundfluid erzeugt worden waren.

Ein KI-basiertes Bildsegmentierungssystem analysierte die Wunden und erzeugte individuelle Masken, die entzündete oder infizierte Geweberegionen genau abbildeten. Unter blauem Licht montierten sich die Mikroroboter auf medizinischem Klebeband in der exakten Geometrie der Wunde.

Was die Studie zeigt

Nachdem das Band über das Zielareal gelegt wurde, löste rotes Licht die schnelle Freisetzung der Mikroroboter aus. Die Forscher berichteten, dass fast 90 Prozent der Biohybride innerhalb in die Wundhöhle überführt wurden.

Das Team stellte fest, dass die Technologie derzeit noch auf oberflächliche Anwendungen beschränkt ist, da die Lichtdurchdringung in Gewebe weiterhin eine Herausforderung darstellt. Zukünftige Arbeiten werden sich auf die Beladung der Mikro-Roboter mit therapeutischen Wirkstoffen und deren Tests in lebenden Systemen konzentrieren.

Die Studie wurde in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.