Επιστήμονες στην Ελβετία δημιούργησαν ένα ρομπότ στο μέγεθος ενός κόκκου άμμου, το οποίο ελέγχεται μέσω μαγνητών και μπορεί να μεταφέρει φάρμακα σε ένα ακριβές σημείο μέσα στο ανθρώπινο σώμα, μια ανακάλυψη που στοχεύει στη μείωση των σοβαρών παρενεργειών που εμποδίζουν πολλά φάρμακα να προχωρήσουν σε κλινικές δοκιμές.
«Βρισκόμαστε μόνο στην κορυφή του παγόβουνου», δήλωσε ο Μπράντλεϊ Τζ. Νέλσον, ένας από τους συγγραφείς του άρθρου στο Science που περιγράφει την ανακάλυψη και καθηγητής ρομποτικής και ευφυών συστημάτων στο ETH Zurich. «Νομίζω ότι οι χειρουργοί θα το δουν αυτό. Είμαι βέβαιος ότι θα έχουν πολλές ιδέες για το πώς να χρησιμοποιήσουν» το μικρορομπότ.
Η κάψουλα, η οποία κατευθύνεται με μαγνήτες, μπορεί επίσης να είναι χρήσιμη στη θεραπεία ανευρυσμάτων, πολύ επιθετικών καρκίνων του εγκεφάλου και ανώμαλων συνδέσεων μεταξύ αρτηριών και φλεβών, γνωστών ως αρτηριοφλεβώδεις δυσπλασίες, πρόσθεσε ο Νέλσον.
Οι κάψουλες δοκιμάστηκαν με επιτυχία σε χοίρους, οι οποίοι έχουν παρόμοιο αγγειακό σύστημα με τους ανθρώπους, καθώς και σε μοντέλα από σιλικόνη που αναπαριστούν αιμοφόρα αγγεία ανθρώπων και ζώων. Τα μοντέλα σιλικόνης χρησιμοποιούνται στην ιατρική εκπαίδευση.
Ο Νέλσον ανέφερε ότι μικρορομπότ τέτοιου είδους που μεταφέρουν φάρμακα ίσως χρειάζονται τρία έως πέντε χρόνια ακόμη πριν δοκιμαστούν σε κλινικές δοκιμές.
Το μεγάλο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν πολλά υπό ανάπτυξη φάρμακα είναι ότι διασκορπίζονται σε όλο το σώμα αντί να στοχεύουν μόνο την περιοχή που έχει ανάγκη. Όταν παίρνουμε, για παράδειγμα, ασπιρίνη για πονοκέφαλο, αυτή απορροφάται στην κυκλοφορία του αίματος και κυκλοφορεί παντού.
Ένας σημαντικός λόγος για τις παρενέργειες σε ασθενείς είναι ότι τα φάρμακα ταξιδεύουν σε σημεία του σώματος που δεν τα χρειάζονται.
Οι κάψουλες που αναπτύχθηκαν στην Ελβετία, όμως, μπορούν να οδηγηθούν σε απόλυτα συγκεκριμένα σημεία από έναν χειρουργό, χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο που δεν διαφέρει πολύ από ένα χειριστήριο PlayStation. Το σύστημα πλοήγησης βασίζεται σε έξι ηλεκτρομαγνητικούς πηνία τοποθετημένους γύρω από τον ασθενή, καθένας με διάμετρο περίπου 20 έως 25 εκατοστά.
Τα πηνία δημιουργούν ένα μαγνητικό πεδίο και μπορούν να ωθήσουν την κάψουλα προς μία κατεύθυνση ή να την τραβήξουν προς την αντίθετη.
«Συνδυάζοντας αυτά τα πεδία και ελέγχοντάς τα ξεχωριστά, μπορείς να πετύχεις την ακριβή κίνηση που χρειάζεται για να μετακινηθείς μέσα στα αιμοφόρα αγγεία ή στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό», εξήγησε ο Νέλσον.
Το μαγνητικό πεδίο είναι αρκετά ισχυρό ώστε να κινεί την κάψουλα ακόμη και όταν ταξιδεύει ενάντια στη ροή του αίματος.
Οι κάψουλες είναι κατασκευασμένες από υλικά που έχουν ήδη αποδειχθεί ασφαλή για χρήση σε άλλες ιατρικές εφαρμογές. Αυτά περιλαμβάνουν ταντάλιο, ένα βαρύ ασημί μέταλλο που χρησιμοποιείται ως υλικό αντίθεσης ώστε οι γιατροί να μπορούν να βλέπουν την κάψουλα σε ακτινογραφίες, καθώς και μικροσκοπικά σωματίδια από σίδηρο και οξυγόνο που διαθέτουν μαγνητικές ιδιότητες. Τα τελευταία, γνωστά ως νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου, αναπτύχθηκαν για τις κάψουλες από ομάδα του ETH Zurich με επικεφαλής τον χημικό Σαλβαδόρ Πανέ.
Τα νανοσωματίδια, το ταντάλιο και το φάρμακο δένονται όλα μαζί σε μια δομή που δημιουργείται με τη χρήση της πρωτεΐνης ζελατίνης.
Παρόλο που η κάψουλα κινείται γρήγορα μέσα στο σώμα, οι γιατροί μπορούν να παρακολουθούν την πορεία της μέσα στα αιμοφόρα αγγεία μέσω ακτινογραφίας. Όταν η κάψουλα φτάσει στον προορισμό της, «μπορούμε να ενεργοποιήσουμε τη διάλυσή της», είπε ο Νέλσον.
Το άρθρο στο Science προκάλεσε ενθουσιασμό στον τομέα της ρομποτικής.
«Προσπαθώ να μην υπερβάλλω, αλλά αυτή η δουλειά, όσον αφορά την παροχή υψηλής ακρίβειας φροντίδας, από όλη την έρευνα που έχω δει, είναι με διαφορά η πιο συναρπαστική», δήλωσε ο Χάουι Τσόσετ, καθηγητής ρομποτικής και βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, ο οποίος εργάζεται στον χώρο της ρομποτικής για πάνω από 30 χρόνια και δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Οι βιοϊατρικές εφαρμογές ήταν πάντα από τους πιο επιθυμητούς, αλλά και τους πιο απαιτητικούς στόχους στη ρομποτική, είπε ο Μαρκ Μίσκιν, επίκουρος καθηγητής ηλεκτρολογίας και συστημικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια. Δεν συμμετείχε στη μελέτη.
«Η ρομποτική είναι δύσκολη από μόνη της», είπε ο Μίσκιν. «Η βιοϊατρική μηχανική είναι δύσκολη, και η νανοκατασκευή και η νανοεπιστήμη είναι δύσκολες — και αυτό το πρόβλημα βρίσκεται ακριβώς στο σημείο όπου συναντιούνται όλα αυτά.»
Ο Μίσκιν προέβλεψε ότι το άρθρο θα αποτελέσει ορόσημο.
«Αυτό θα είναι ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός», είπε. «Το να παρουσιάζουν μια τεχνολογία που φαίνεται πραγματικά έτοιμη για κλινική χρήση — αυτό θα αλλάξει τον τρόπο που σκέφτονται οι άνθρωποι για το πεδίο.»
Πηγή: skai.gr
