나노 입자 로봇으로 '암 치료'

우리는 항상 아이들이 로봇 공학 실험실을 돌아 다니면서 박사 학위를 받았습니다. 그들은 로봇에 대해 배우고 비행 , 점프 및 무리를 지을 수있는 바이오 영감 로봇 의 비디오와 데모를 보여줄 것 입니다. 로봇은 아이들이 공학에 흥미를 느끼게하는 데 아주 좋습니다.

저는 실험실에서 종양 세포를 죽이는 나노 입자를 설계하고 있습니다. 암과 같은 어려운 개념을 어떻게 설명하고 보이지 않는 것을 보여줍니까? 로봇도 여기에서 도울 수 있습니다. 12 월 초 우리 실험실은 30 명의 중학생을 맞이했습니다. 하루가 끝날 무렵, 그들 각자는 자신의 나노 입자 로봇을 만들고 장식했습니다. 집이나 교실에서이 작업을 수행 할 수있는 전체 자습서가 있습니다.

이것은 중학교 아이들을위한 것입니다. 나노 의학에 대한 자세한 내용은 실험실 웹 사이트 , 게임 NanoDoc 또는 최신 연구 논문을 확인하십시오 .

암 설명

암을 설명하기 위해, 나는 큰 분홍색 종이를 사용하고, 많은 '건강한'세포를 잘라내서 탁자 위에 분배합니다. 그런 다음 큰 초록색 종이를 가져 와서 건강한 세포 크기의 작은 사각형을 만드는 데 필요한 횟수만큼 반으로 접습니다. 이것이 암세포입니다. 건강한 세포 중 하나의 프로그램 (즉, DNA)이 나빠질 때 암이 발생합니다. 나는 접힌 녹색 종이를 건강한 세포 중 하나 위에 놓아서 이것을 보여줍니다. 그들의 잘못된 프로그램 때문에, 암 세포는 통제 할 수없이 복제합니다. 매우 빨리 나눕니다 (종이를 종양 세포로 펼칩니다). 생성 된 2 개의 암 세포는 다시 2 배가됩니다 (다시 펼치면 4 개의 암 세포가 생성됨). 매우 빨리 암 세포는 건강한 조직을 인수했을 것입니다.

나노 입자 설명

암을 치료하기 위해 바이오 엔지니어는 머리카락의 지름보다 100 ~ 100,000 배 작은 나노 입자를 설계하고 있습니다. 이 나노 입자는 건강한 세포를 피하면서 암 세포에 약을 전달하는 스마트 패키지와 같습니다. 나노 입자는 크기 때문에 혈관에서 종양으로 누출 될 수 있습니다. 크기, 모양, 재질이 다른 나노 입자를 만들 수 있습니다. 건강한 세포와 ​​달리 특정 유형의 종양 세포는 표면의 수용체를 과발현합니다. 나노 입자는 이들 수용체, 즉 이들이 종양 세포를 인식하는 방식에 결합하도록 만들어 질 수있다. 이를 설명하기 위해 0:25에서 0:53 사이의 소리없이이 비디오를 보여줍니다.

활동

아이들의 임무는 암세포에 결합 할 수있는 나노 입자 로봇을 설계하는 것입니다. 나노 입자 로봇은 혈관에서 종양으로 누출됩니다. 그들은 나노 입자 로봇의 크기를 변경하여 얼마나 빨리 움직이는 지 (확산 생각)를 변경하고 나노 입자를 벨크로로 장식하여 암 세포에 결합 할 수 있습니다. 

나노 입자 로봇을 테스트하는 종양 경기장에는 다음과 같은 항목이 있습니다.

1) 용기 : 큰 빨간 종이. 실린더를 만들기 위해 가장자리를 테이프로 고정하십시오. 나노 입자 로봇이 용기에 배치됩니다. 나노 입자 로봇을 풀려면 종이를 들어 올리십시오. 

2) 건강한 세포 : 분홍색 종이가있는 상자. 

3) 종양 세포 : 녹색 종이가있는 상자. 이 암세포는 수용체를 과발현하는데, 우리는 그 주변에 벨크로를 두어 보여줍니다.

12 개의 나노 입자 로봇을 만들려면 다음 항목이 필요합니다. 로봇 외에도 현지 공예품 상점에서 모든 것을 발견했습니다. 4 a n d 사이의 비용10 이 데모를 할 아이 당.

1) BrushBot 파티 키트 (12 개 로봇)

2) 12 개의 스티로폼 볼 (직경 1.5 인치 ~ 2.5 인치) 

3) 끈적한 뒷면이있는 흰색 벨크로

4) 컬러 파이프 클리너, 마커 및 스타 스티커를 포함한 장식 재료.

우리는이 모든 자료를 탁자 위에 놓고 아이들이 모였습니다. 로봇을 빌드하려면 다음 단계를 수행하십시오.

1) 플라이어로 BrushBot 키트의 칫솔을 자릅니다. 우리는 아이들이 도착하기 전에 이것을 준비했습니다. 

2) 금속 와이어의 1cm가 보이도록 배터리 와이어 (브러 킷 키트에 케이블이있는 노란색 것)를 벗 깁니다. 우리는 아이들이 도착하기 전에 이것을 준비했습니다. 경고 : 배터리 선이 닿지 않도록하십시오! 배터리를 보관해야하는 경우 누드 전선을 테이프로 고정하십시오. 

3) 폼볼에 브러쉬 크기의 구멍을냅니다. 아이들이 면도날을 사용하기 전에 도착할 수 있습니다 (주의!). 아이들이 손가락으로 스스로하게 할 수도 있지만 큰 혼란을 초래할 수 있습니다. 

4) 브러시 상단과 구의 구멍 안쪽에 벨크로를 추가하십시오. 브러시를 구멍에 넣으십시오. 볼이 브러시의 균형을 잡을 수 있는지 확인하고 필요에 따라 조정하십시오.

5) 진동 모터 (브러시 봇 키트에 전선이있는 작은 금속성 물체)를 가져 와서 스티커 뒷면을 제거하십시오. 모터를 노란색 배터리에 붙입니다.

6) 구 위에 벨크로를 놓고 노란색 배터리를 벨크로에 올려 놓습니다. 

7) 배터리와 진동 모터의 케이블을 꼬아주십시오. 파이프 클리너를 예로 사용하여이를 수행하는 방법을 보여줄 수 있습니다. 배터리의 각 굵은 선은 모터의가는 선 하나로 비틀어 야합니다. 이 시점에서 로봇은 진동을 시작해야합니다. 

8) 로봇 측면에 벨크로 조각을 추가하여 암 세포의 수용체에 결합하십시오.

9) 멋지게 보이도록 나노 입자를 장식하십시오. 별 스티커는 나노 입자를 형광으로 만드는 마커입니다. 그것이 연구원들이 현미경으로 그들을 볼 수있는 방법 입니다. 장식 단계는 아이들을 참여시키는 데 정말로 중요합니다.이 부분에 대부분의 시간을 소비하더라도 걱정하지 마십시오.

10) 로봇을 용기에 넣고 (종이 또는 모두 함께) 종이를 들어 올려 분리합니다. 로봇이 암세포를 찾아서 결합 할 수있을 때까지 로봇을 확산시킵니다. 성공하면 풍부하게 응원하고, 그렇지 않으면 반복하십시오. 로봇이 움직일 때의 모습에 대한 짧은 비디오입니다.

그게 다야! 그들 중 일부가 진동하는 BrushBot을 치아에 꽂아도 놀라지 마십시오 (DIY 전동 칫솔 생각). 이 데모의 재미있는 점은 아이들이 나노 입자 로봇으로 집에 갈 수 있다는 것입니다.