Робот MANiAC доставит лекарства напрямую в центральную нервную систему
Это снижает уровень побочных эффектов и повышает качество лечения.
Заболевания центральной нервной системы трудно поддаются лечению: введение лекарств перорально или внутривенно может повлиять на области тела или другие участки нервной системы, которые не связаны с заболеванием. Наука давно ищет способы точечной доставки препаратов непосредственно к месту, требующему лечения. В этом случае потребуется их меньшая дозировка, они будут работать лучше, снижая притом уровень побочных эффектов.
Один из возможных способов достижения этой цели – использование миниатюрных роботов. Технология уже не кажется фантастической: в этом направлении ведут свои изыскания многие ученые, но она все еще остается не до конца проработанной. Главным препятствием является сложность перемещения устройства по тканям: любой неверный путь чреват большими проблемами.
Американские биоинженеры из исследовательской группы Weinberg Medical Physics предложили изящное решение, основанное на магнитных полях, которые не связаны с тканями и безопасны для организма. Отталкиваясь от этой идеи, специалисты создали мягкого робота, получившего имя MANiAC. Это аббревиатура от «magnetically aligned nanorods in alginate capsules», или «магнитно-ориентированные наностержни в альгиновых капсулах».
Mair, Adam, Chowdhury et al. 2021
На примере мозга лабораторных животных, таких как крысы и мыши, были проверены способности «маньяков» преодолевать препятствия, которые им могут встретиться внутри организма. К их числу относятся волнообразная и извилистая структура нервной системы, включающая в себя поток спинномозговой жидкости и расположенные под углом поверхности. Роботу была дана задача взбираться по склонам с растущей крутизной и двигаться против текущей жидкости.
Реклама
Mair, Adam, Chowdhury et al. 2021
Эксперименты прошли успешно. Под воздействием магнитной стимуляции MANiAC успешно справился с 45-градусным подъемом и потоком текущей навстречу жидкости. В случае, если лекарства оказывалось не достаточно, робот возвращался в нужные места, корректируя дозировку.
Подводя итоги исследования, его авторы называют результаты предварительными и экспериментальными. На людях технология еще не испытывалась, но судя по первым полученным данным, препятствий возникнуть не должно. Похоже, что миниатюрные мягкие микророботы на основе капсул обладают большим потенциалом для контролируемой локальной доставки лекарственных препаратов.
