Ученые разработали роботов размером с зернышко для адресной доставки лекарств
Команда ученых из Технологического университета Наньян (NTU Singapore) создала мягких роботов размером с зерно, которые могут перемещаться под управлением магнитных полей для целевой доставки лекарств. Такие роботы способны транспортировать до четырех различных препаратов и выпускать их в запрограммированных дозах и очередности. Это первые в мире устройства такого типа.
Ранее миниатюрные роботы могли переносить максимум три типа препаратов и не позволяли точно регулировать очередность их высвобождения. Новые роботы обеспечивают точную дозировку лекарств и значительное снижение побочных эффектов. Как пояснили исследователи, это открывает новые горизонты в лечении заболеваний, особенно при необходимости комбинированной терапии, как в случае с онкологическими заболеваниями.
Вдохновением для команды послужил фильм «Фантастическое путешествие» 1960-х годов, где экипаж подводной лодки был уменьшен до размеров клетки и введен в организм для устранения повреждений в мозге ученого. «То, что казалось фантастикой в кино, сейчас становится реальностью, — сказал руководитель проекта Ассистент Профессор Лам Го Чжань. — Традиционные методы доставки лекарств, такие как таблетки или инъекции, будут казаться менее эффективными по сравнению с возможностью доставить препарат непосредственно к месту назначения с помощью микроробота».
Роботы выполнены из безопасных для организма композитных материалов, включающих магнитные микрочастицы и полимер. Такие материалы обеспечили роботам высокую маневренность, позволяя им «катиться» и «ползать», чтобы преодолевать сложные препятствия. В лабораторных испытаниях робот успешно двигался по поверхности, разделенной на четыре зоны, и выпускал различные препараты в каждой зоне, доказывая свою способность управляемой доставки.
Кроме того, роботы продемонстрировали свои возможности в более вязкой среде, имитирующей условия в организме человека. В таких условиях устройство доставляло лекарственные вещества в течение восьми часов, при этом утечки препаратов практически не было, что делает их подходящими для лечения, требующего точной и многократной доставки препаратов.
Клиницист и нейрохирург Леонард Йео из Национальной университетской больницы Сингапура отметил, что роботы могут кардинально изменить подход к лечению. «В настоящее время мы используем катетеры для проведения минимально инвазивных процедур, но в будущем такие процедуры заменят роботы, которые смогут автономно двигаться по организму и доставлять лекарства», — сказал он. Благодаря возможности оставаться внутри тела и выпускать лекарства постепенно, эти устройства будут намного безопаснее, чем катетеры и стенты.
Следующим этапом в работе команды NTU является миниатюризация роботов. В будущем они смогут использоваться в лечении таких сложных заболеваний, как злокачественные опухоли мозга, рак мочевого пузыря и колоректальный рак. Перед этим ученые намерены провести дополнительные исследования на чипах с искусственными органами и моделях животных.
Ранее российские ученые поделились интересными фактами о нанороботах.
