Roboții mai mici decât majoritatea bacteriilor ar putea livra medicamente chiar la locul unui anevrism cerebral, prevenind un accident vascular cerebral devastator, sugerează un nou studiu pe animale.
Noua tehnologie a fost testată până acum doar la iepuri. Dar, cu studii suplimentare, ar putea deveni o alternativă la stenturile și bobinele care sunt utilizate în prezent pentru a stabiliza anevrismele la pacienții umani.
Aceste implanturi pot opri sângerarea cauzată de un anevrism, în care peretele unei artere slăbește și se balonează. Dar tratamentele pot avea și probleme, cum ar fi riscul de a relua sângerarea sau ca procedura de reparare doar parțială a anevrismului. De asemenea, poate fi nevoie să luați diluanți de sânge pe termen nelimitat pentru a evita formarea cheagurilor, a spus Qi Zhouun asociat de cercetare în inginerie bioinspirată la Universitatea din Edinburgh și co-autor al unei noi lucrări care descrie nanoroboții.
„Nanoroboții noștri magnetici controlați de la distanță oferă o modalitate mai precisă și mai sigură de a sigila rapid anevrismele cerebrale fără a utiliza implanturi”, a spus Zhou pentru Live Science. „De asemenea, pot atenua sarcina minuțioasă pentru chirurgi de a trece un microcateter lung și subțire prin rețele complexe de vase de sânge”.
Înrudit: „Pielea vie” cu auto-vindecare poate face roboții mai asemănători oamenilor
Anevrisme se poate forma în orice arteră a corpului. Când se formează în creier, pot izbucni și pot provoca un accident vascular cerebral. Pentru a concepe o nouă soluție pentru aceste evenimente periculoase, Zhou și colegii săi au dezvoltat nanoboți care măsoară doar 295 de nanometri în diametru. Pentru comparație, un tipic virus are aproximativ 100 de nanometri lățime și majoritatea bacterii măsura în intervalul de 1.000 de nanometri.
Fiecare bot constă dintr-un miez magnetic, un agent de coagulare numit trombină care tratează anevrismul și un înveliș care se topește atunci când este ușor încălzit, pentru a elibera medicamentul.
„Folosind a câmp magneticnanoroboții pot fi ghidați către anevrism”, a spus Zhou. “Apoi căldura concentrată este folosită pentru a topi stratul, pentru a elibera medicamentul și pentru a bloca anevrismul din circulația sângelui.” Această căldură este furnizată cu o alternanță. câmp magneticcare în esență creează frecare prin încurcarea cu alinierea particulelor expuse câmpului. Temperatura este menținută sub 122 de grade Fahrenheit (50 de grade Celsius), astfel încât să nu afecteze țesutul corpului.
Ideea este că chirurgii cardiovasculari ar putea elibera acești nanoroboți în fluxul sanguin, în amonte de anevrism, folosind un microcateter. Acest lucru ar împiedica medicii să fie nevoiți să pătrundă prea adânc în vasele fine ale creierului.
În noul studiu, publicat joi (5 septembrie) în jurnal Miccercetătorii au testat pentru prima dată biocompatibilitatea nanoroboților în celulele umane în vase de laborator. Un material biocompatibil poate fi introdus în țesuturile vii fără a provoca vătămări sau efecte secundare nedorite. Ei au făcut, de asemenea, studii preliminare pe animale, tratând trei iepuri pentru anevrisme induse artificial în arterele carotide, care hrănesc creierul și capul.
„Am descoperit că nanoroboții ar putea fi ghidați cu succes către anevrism într-un cadru intervențional clinic și să formeze rapid un cheag stabil pentru a-l bloca complet”, a spus Zhou.
Pe parcursul unei perioade de urmărire de două săptămâni, cei trei iepuri au rămas sănătoși, cu cheaguri stabile blocându-le anevrismele. Aceste cheaguri nu blochează alimentarea cu sânge a creierului, ci mai degrabă închid punctul slab din vas, astfel încât acesta să nu se spargă.
În viitor, tehnologia va trebui testată pe animale mai mari care imită mai bine corpul uman, a spus Zhou. Cercetătorii vor trebui, de asemenea, să testeze siguranța și eficacitatea nanoroboților în studii pe termen lung, pentru a vedea cum se descurcă animalele pe termen lung, a adăugat el. În testele la iepure, anevrismele au fost la o adâncime mică, așa că echipa va trebui, de asemenea, să îmbunătățească sistemul de control magnetic pentru a ghida mai bine roboții către anevrismele adânci în interiorul creierului.
„Există mai multă muncă de făcut, dar credem că această tehnologie are potențialul de a revoluționa modul în care tratăm anevrismele cerebrale”, a spus el.
Te-ai întrebat vreodată de ce unii oameni își construiesc mușchi mai ușor decât alții sau de ce ies pistruii la soare? Trimite-ne întrebările tale despre cum funcționează corpul uman community@livescience.com cu subiectul „Health Desk Q” și este posibil să vedeți răspunsul la întrebarea dvs. pe site!