Cornell: Μικροτσίπ ελέγχει μικροφυσαλίδες με υπερήχους – Μπορεί στο μέλλον να μεταφέρει φάρμακα με ακρίβεια

Ερευνητές του Cornell ανέπτυξαν ένα μικροσκοπικό σύστημα που δημιουργεί φυσαλίδες υδρογόνου και ελέγχει τη ροή υγρών με τη βοήθεια υπερήχων. Η τεχνολογία ανοίγει έναν ενδιαφέροντα δρόμο για μικρορευστομηχανικές συσκευές και, μελλοντικά, για ιδιαίτερα στοχευμένη μεταφορά φαρμάκων. Το σημαντικό, όμως, είναι να κατανοήσουμε τι ακριβώς έχει επιτευχθεί στο εργαστήριο και τι παραμένει ερευνητικός στόχος.

Πώς λειτουργεί το πειραματικό τσιπ

Η ομάδα του καθηγητή φυσικής Itai Cohen, με πρώτο συγγραφέα τον μεταδιδακτορικό ερευνητή Zhiyuan Zhang, σχεδίασε μία πλατφόρμα ηλεκτροδίων μέσα σε περιοχή περίπου τριών χιλιοστών. Στα πειράματα χρησιμοποιήθηκε διάταξη εννέα ηλεκτροδίων, σε πλέγμα τρία επί τρία.

Κάθε ηλεκτρόδιο έχει διάμετρο περίπου έξι μικρομέτρων. Με εφαρμογή ηλεκτρικής τάσης δημιουργεί μία μικροσκοπική φυσαλίδα υδρογόνου μέσω ηλεκτρόλυσης. Οι φυσαλίδες έχουν μεγέθη της τάξης των 10 έως 100 μικρομέτρων, ανάλογα με τη λειτουργία του συστήματος.

Ο ρόλος των υπερήχων

Στη συνέχεια εφαρμόζονται υπέρηχοι. Οι φυσαλίδες συντονίζονται με την ακουστική ενέργεια και η ταλάντωσή τους δημιουργεί ελεγχόμενη κίνηση στο υγρό που τις περιβάλλει. Επειδή ο συντονισμός εξαρτάται από το μέγεθος της φυσαλίδας, οι ερευνητές μπορούν να ρυθμίζουν την κατεύθυνση και το μοτίβο της ροής.

Το σύστημα είναι επαναπρογραμματιζόμενο σε πραγματικό χρόνο. Οι φυσαλίδες μπορούν να χρησιμοποιούνται μεμονωμένα, σε ζεύγη ή σε μεγαλύτερες ομάδες. Εάν μία δεν λειτουργεί όπως πρέπει, μπορεί να απελευθερωθεί και να δημιουργηθεί άλλη, χωρίς να χρειαστεί να έχει εγκλωβιστεί εξαρχής σε ειδική παγίδα.

Θα μπορεί να μεταφέρει φάρμακα μέσα στο σώμα;

Η ανακοίνωση του πανεπιστημίου αναφέρει ως πιθανή εφαρμογή την εξαιρετικά στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων. Η δυνατότητα να κατευθύνεται μια μικρή ποσότητα υγρού με ακρίβεια μπορεί θεωρητικά να επιτρέψει μελλοντικά συστήματα μεταφοράς δραστικών ουσιών ή μικρορομποτικές εφαρμογές.

Δεν έχει όμως αποδειχθεί ότι η συγκεκριμένη διάταξη χορήγησε με ασφάλεια φάρμακο σε άνθρωπο ή ότι αποτελεί εγκεκριμένη θεραπεία. Το επίτευγμα που παρουσιάζεται είναι πρωτίστως εργαστηριακός έλεγχος μικροφυσαλίδων και μικροροών.

Γιατί η έρευνα είναι σημαντική

Στις μικροσκοπικές κλίμακες, η μετακίνηση υγρών και η χειραγώγηση σωματιδίων είναι ιδιαίτερα δύσκολες. Μια ηλεκτρονικά προγραμματιζόμενη συσκευή που μπορεί να δημιουργεί μικροροές χωρίς περίπλοκους μηχανικούς κινητήρες αποτελεί χρήσιμο εργαλείο για τη φυσική, τη βιοϊατρική μηχανική και την ανάπτυξη εργαστηρίων πάνω σε τσιπ (lab-on-a-chip).

Η νέα εργασία με τίτλο «Ultrasound-Driven Electronically Programmable Microbubbles» δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances στις 14 Οκτωβρίου 2026.

Τι μένει να αποδειχθεί

Τα επόμενα βήματα αφορούν την αξιοπιστία του συστήματος σε πιο σύνθετα βιολογικά περιβάλλοντα, τη δυνατότητα κλιμάκωσης και, εφόσον προχωρήσει προς ιατρικές εφαρμογές, θέματα βιοσυμβατότητας, ασφάλειας και ελεγχόμενης φαρμακοκινητικής.

Η πραγματική είδηση δεν είναι ότι «ένα τσιπ θεραπεύει πλέον ασθενείς με υπερήχους», αλλά ότι οι επιστήμονες απέκτησαν έναν νέο, ευέλικτο τρόπο να παράγουν και να ελέγχουν μικροσκοπικές φυσαλίδες, κάτι που θα μπορούσε να γίνει μέρος μελλοντικών θεραπευτικών εργαλείων.

Ενδεικτική φωτογραφία ηλεκτρονικού τσιπ, όχι του πρωτότυπου Cornell. Laura Ockel / Unsplash.

Πηγές: Cornell Chronicle – πρωτογενής ανακοίνωση, 14/10/2026 · Dedomeno – σχετικό ελληνικό ρεπορτάζ.