Автономни микророботи доставят лекарства до туморни клетки в червата

Графика на микророботи в червата

Лечението на тумори в стомашно -чревната система често е трудно предизвикателство, което често изисква инвазивна хирургия. Учените от Калтех вече са разработили самоходни микророботи, които могат да доставят лекарства до точни места в червата и да позволят на клиницистите да следят и контролират тяхната дейност. Освен доставката на лекарства, микророботите имат потенциал да се използват и при микрохирургии в труднодостъпни части на тялото.

Микророботите са малки магнезиеви сфери, покрити с лекарство, злато и парилен, полимер, който не се разгражда в стомашно -чревния тракт. Те също са капсулирани в парафинов восък, за да устоят на киселинността на стомаха. Покритието има малка дупка, която позволява на храносмилателните сокове да реагират с магнезий и да генерират мехурчета, които изтичат от дупката. Когато мехурчетата излязат, те избутат микроробота в обратната посока.

За да се използват терапевтично, микророботите са проектирани да бъдат погълнати и да могат да пътуват до мястото на лечение. Веднъж наблизо, фотоакустична компютърна томографска система, разработена в Калтех, използва инфрачервени светлинни импулси, за да забележи микророботите. Тъй като инфрачервената светлина се абсорбира добре от хемоглобина в червените кръвни клетки, молекулите на хемоглобина започват да вибрират интензивно и тази вибрация може да бъде забелязана с помощта на ултразвукови сензори. Използвайки техниката, туморните места и микророботите, които ги насочват, могат да бъдат идентифицирани в червата.

За да се активират микророботите, се използва непрекъснат вълново-инфрачервен лазер за разтопяване на парафиновия восък, който ги заобикаля, излагайки ги на храносмилателните сокове, които се вливат в дупката във всеки микроробот и предизвикват реакцията на барботиране. Микророботите се тласкат във всякакви посоки, тъй като няма кормилен механизъм. Тъй като има толкова много от тях и те са концентрирани около зоната на третиране, много от микророботите се оставят на повърхността на чревната стена, освобождавайки лекарството в покритието си.

„Тези микромотори могат да проникнат в слузта на храносмилателния тракт и да останат там за дълго време. Това подобрява доставката на лекарства “, каза Уей Гао, един от ръководителите на изследването. “Но тъй като са направени от магнезий, те са биосъвместими и биоразградими.”

Ето анимация от Caltech, демонстрираща системата за доставяне на микророботи:

Автономни микророботи доставят лекарства до туморни клетки в червата | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Учи в Научна роботика: Микророботирана система, ръководена от фотоакустична компютърна томография за целенасочена навигация в червата in vivo

Чрез: Caltech