Képzeld el, hogy apró robotok úsznak az ereidben, és pontosan oda viszik a gyógyszert, ahol a legnagyobb szükség van rá. Ez nem sci-fi: a kutatók szerint a jövőben mikrorobotok segíthetnek a stroke kezelésében, és akár életeket menthetnek.
Ausztráliában átlagosan 11 percenként kap valaki szélütést. Stroke esetén az agyban egy vérrög – úgynevezett trombus – akadályozza a véráramlást. A probléma súlyos: percenként akár 1,9 millió agysejt pusztulhat el, ezért minden másodperc számít.
Miért lehetnek forradalmiak ezek a mikrorobotok?
A Zürichi Műszaki Egyetem (ETH Zürich) kutatói olyan mágnesesen irányítható mikrorobotokat fejlesztettek ki, amelyek képesek lennének közvetlenül a vérröghöz szállítani a gyógyszert. Ez sokkal hatékonyabb lehet, mint a jelenlegi módszerek, ahol a gyógyszer a teljes szervezetben szétoszlik.
Ráadásul a technológia nemcsak stroke esetén lehet hasznos: a kutatók szerint fertőzések és daganatok célzott kezelésére is alkalmazható lehet a jövőben.
Hogyan működik egy mikrorobot?
A mikrorobot tulajdonképpen egy apró gyógyszerkapszula, amelyet különleges anyagokkal láttak el:
- vas-oxid nanorészecskék teszik lehetővé a mágneses irányítást,
- tantál nanorészecskék pedig segítenek abban, hogy a kapszula röntgenfelvételen is jól látható legyen, így az orvosok pontosan követni tudják az útját.
„A mágneses irányítás, a képalkotás és a precíz vezérlés egyesítése rengeteg évet vett igénybe” – mondja Bradley Nelson professzor, a projekt egyik vezetője.
A kihívás nem volt kicsi: az agyi erek rendkívül vékonyak, így a kapszulának nagyon kicsinek kell lennie, miközben meg kell őriznie a mágneses tulajdonságait is.
Célzott gyógyszeradagolás – minimális beavatkozással
A kutatók bebizonyították, hogy a mikrorobotok képesek:
- vérrögoldó szereket,
- antibiotikumokat,
- és daganatellenes gyógyszereket is szállítani és felszabadítani.
A navigációt egy elektromágneses rendszer végzi, amely műtői környezetben is használható. Amikor a kapszula eléri a célpontot, egy nagyfrekvenciás mágneses mező hatására felmelegszik, a gélhéj feloldódik, és a gyógyszer pontosan ott szabadul fel, ahol kell.
A kísérletek során a gyógyszerek több mint 95%-a pontosan a kívánt helyre jutott el, ami kiemelkedő eredménynek számít.
Hol tart most a kutatás?
A mikrorobotokat eddig:
- emberi és állati érhálózatot utánzó modellekben,
- sertésekben,
- valamint juhok agyfolyadékában is tesztelték.
Az eredmények biztatóak: a kapszulák másodpercenként körülbelül 4 millimétert haladtak a cél felé, még összetett anatómiai környezetben is.
„Ez hatalmas lehetőséget jelent a jövő terápiái számára” – mondja Fabian Landers, a kutatás vezető szerzője.
Mikor jöhetnek az emberi tesztek?
A kutatócsoport következő célja az emberi klinikai vizsgálatok elindítása. Ha ezek sikeresek lesznek, a mikrorobotok néhány éven belül valódi orvosi eszközzé válhatnak.
„Az orvosok már most is elképesztő munkát végeznek. Mi abban szeretnénk segíteni, hogy gyorsabban, pontosabban és hatékonyabban tudjanak életeket menteni” – fogalmaz Landers.
Forrás: Connect SCI
Borító: Fikció
