Учёные ИТМО разработали эластичных роботов для лечения тромбоза
Три дизайна мягких магнитных перепрограммируемых роботов для тромбэкстракции (слева направо: дайвер, спираль и гарпун). Фото: Дмитрий Григорьев / ITMO.NEWS
Сотрудники химико-биологического кластера ИТМО придумали новый способ лечения тромбозов. Созданные ими роботы из мягкого магнитного композитного материала могут дистанционно менять свою форму и извлекать тромбы без повреждения внутренних стенок сосудов. Метод поможет уменьшить время операции и сократить риски возникновения повторного тромбоза.
Сегодня есть два основных метода лечения тромбоза — антикоагулянтная терапия и хирургическое вмешательство. В первом случае больной принимает препараты, разжижающие кровь и понижающие уровень холестерина, однако этот метод чреват внутренними кровотечениями. Операция заключается в извлечении тромба с помощью катетера, однако катетер при проталкивании через вену повреждает её внутренние стенки, из-за чего вновь образуются тромбы.
Маленькие, до 1,5 см в длину, роботы ИТМО состоят из мягкой эластомерной матрицы, внутрь которой встроены ферромагнитные частицы и термочувствительный полимер. Благодаря такому строению робот может передвигаться в вене под дистанционным контролем доктора. Добравшись до тромба, он меняет свою форму под действием магнитного поля и захватывает тромб без повреждения стенок сосудов. На это ему требуется около четырёх минут, рассказывают в ИТМО.
Учёные испытали робота на имитации тромба из нитей фибрина, помещённого в стеклянную трубку нужного диаметра. Тесты показали, что робот способен самостоятельно передвигаться внутри вены, проникать в тромб и, зацепившись, извлекать его.
Ученые проводили исследования и с кровяными тромбами и пришли к выводу, что робот может захватить сгусток, но для этого нужно использовать тромболитики. В будущем учёные рассчитывают использовать новую технологию в операциях на пациентах, разработав разных роботов для разных типов тромбов.
» Существуют разные тромбы, для извлечения которых нужен свой дизайн робота. В этом плане наше изобретение может стать решением в области персонализированной медицины: к каждому тромбу можно подобрать нужный размер и вид робота, — указывает магистрантка второго курса химико-биологического кластера и первый автор статьи Анна Пожиткова. — Также полученные результаты могут помочь учёным ответить на многие вопросы при дальнейших исследованиях in vivo, то есть на живом организме. Например, как роботы взаимодействуют с кровяными тромбами при использовании тромболитиков и без них или как внедрить датчики или сенсоры внутри магнитной системы, чтобы отслеживать его местоположение».
