Сперматоботы: учёные создали управляемых магнитом микророботов из сперматозоидов

Сперматозоиды-биогибридные микророботы для малоинвазивного лечения в женских репродуктивных путях с использованием слабых низкочастотных контролируемых внешних магнитных полей и рентгенофлюороскопической визуализации для локализации намагничиваемых скоплений сперматозоидов. Автор: npj Robotics (2025). DOI: 10.1038/s44182-025-00044-1

Исследователи из ТехМед-центра Университета Твенте превратили настоящие сперматозоиды в крошечных магнитно-управляемых микророботов. Эти «сперматоботы» теперь можно отслеживать в реальном времени с помощью рентгеновского изображения — это прорыв в медицинской микроробототехнике.

Эта разработка, опубликованная в npj Robotics, может открыть новые возможности в репродуктивной медицине, доставке лекарств и диагностике бесплодия.

Сперматозоиды — это естественно быстрые и гибкие пловцы, способные перемещаться в сложной среде женских репродуктивных путей, что делает их многообещающими кандидатами для использования в медицинской микроробототехнике. Однако увидеть сперматозоиды внутри человеческого тела с помощью традиционных методов визуализации, таких как рентген, было практически невозможно. Они маленькие, имеют низкую плотность и почти прозрачны для излучения.

«До сих пор визуализация сперматозоидов внутри тела была практически невозможна», — говорит исследователь UT Ислам Халил, ведущий автор исследования.

Покрытие сперматозоидов

Совместно с исследователями и медицинскими специалистами из Медицинского центра Университета Радбуд и Университета Ватерлоо (Канада) учёные из Университета Твенте покрыли настоящие сперматозоиды магнитными наночастицами. Это сделало их видимыми под рентгеновским излучением и чувствительными к внешним магнитным полям. Впервые эти сперматозоиды-микророботы теперь можно отслеживать и направлять внутри анатомической модели в натуральную величину.

Попадая внутрь, они потенциально могут доставлять лекарства в труднодоступные места, такие как матка или фаллопиевы трубы. Медикаменты загружаются непосредственно в тела сперматозоидов. «Мы превращаем природные системы доставки клеток в программируемых микророботов», — говорит Халил. Это может стать важным шагом вперед для целенаправленного лечения таких состояний, как рак матки, эндометриоз или миомы, для которых в настоящее время не хватает точных вариантов доставки лекарств.

Безопасное наблюдение за оплодотворением

Помимо точной доставки лекарств, эта технология также может предложить новые взгляды на тайну того, что происходит внутри тела во время оплодотворения. Отслеживая движение сперматозоидов неинвазивно внутри репродуктивной системы, исследователи надеются лучше понять необъяснимое бесплодие, механизмы транспорта сперматозоидов и даже улучшить методы ЭКО.

Тесты показали, что кластеры сперматозоидов и наночастиц оставались биосовместимыми, не вызывая значительной токсичности для клеток матки человека даже после 72 часов воздействия. Это делает их подходящими кандидатами для будущих in-vivo применений.

Больше информации: Veronika Magdanz et al, Sperm cell empowerment: X-ray-guided magnetic fields for enhanced actuation and localization of cytocompatible biohybrid microrobots, npj Robotics (2025). DOI: 10.1038/s44182-025-00044-1

Источник: University of Twente