Miliroboty dostarczą lek dokładnie tam, gdzie potrzebujesz. Tabletki pójdą w zapomnienie?

Miniaturyzacja robotyki w medycynie postępuje w takim tempie, że już wkrótce mikromaszyny będą w stanie przemieszczać się po naszym organizmie i dostarczać leki w precyzyjne miejsca. Miliroboty nadchodzą.
Miliroboty mogą odmienić medycynę /Fot. Zhao Lab
Miliroboty mogą odmienić medycynę /Fot. Zhao Lab

Większość istniejących leków ma szerokie spektrum działania, tzn. tabletka nie działa selektywnie na ból głowy, ból zęba czy skurcze żołądka – po prostu “odcina” wszystkie sygnały bólowe. Mimo iż wiele z nich jest dostępnych bez recepty, brane bez kontroli mogą poważnie uszkodzić żołądek i wątrobę.

Czytaj też: Naukowcy stworzyli samoreplikujące się roboty z żywych komórek. „To programowalny, żywy organizm”

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda opracowali przełomowe miliroboty, mikromaszyny wielkości opuszków palców, które wykorzystują zdolność pełzania, obracania się i przeciskania przez ciasne miejsca w celu dostarczania leków. Zespół kierowany przez dr Renee Zhao opracowuje jednocześnie kilka projektów milirobotów, w tym magnetycznego robota pełzającego.

Roboty magnetyczne

Zespół dr Zhao odkrył, że milirobotami można sterować poprzez zmianę kierunku i siły pola magnetycznego. To pozwala na całkowicie nieinwazyjną kontrolę i oddziela jednostkę sterującą od urządzenia, ułatwiając jego miniaturyzację. Najnowszy robot, opublikowany niedawno w Nature Communications jest “najbardziej wytrzymałym i wielofunkcyjnym milirobotem, jaki kiedykolwiek powstał”.

Milirobot może szybko przemieszczać się po gładkich, nierównych powierzchniach organów i pływać w płynach ustrojowych, dostarczając leki wszędzie tam, gdzie są naprawdę potrzebne.

Dr Renee Zhao mówi:

W przeciwieństwie do połykanych pigułek czy wstrzykiwanych płynów, ten robot wstrzymuje podawanie leków do momentu “dotarcia do celu, a następnie uwalnia lek o wysokim stężeniu. W ten sposób nasz robot osiąga ukierunkowane dostarczanie leków.

Pomysłowy jest także sam sposób uwalniania leków. Robot ma wbudowaną “akordeonową fałdę”, która dosłownie wyciska lekarstwa, gdy dotrze na miejsce. Milirobot ma także podłużny otwór we wnętrzu i boczne szczeliny ustawione pod kątem, które zmniejszają opór wody i pomagają robotowi lepiej pływać.

Czytaj też: Roboty chirurgiczne są skuteczne i bezpieczne. Potwierdzają to najnowsze badania

Dr Renee Zhao dodaje:

Ta konstrukcja wywołuje podciśnienie w robocie dla szybkiego pływania, a w międzyczasie zapewnia ssanie dla odbioru i transportu ładunku. W pełni wykorzystujemy cechy geometryczne tego małego robota i badamy tę pojedynczą strukturę dla różnych zastosowań i dla różnych funkcji.

Chociaż miliroboty nieprędko zawitają do placówek służby zdrowia, rozwój tej technologii jest bardzo ważny. Zespół dr Zhao poszukuje nowych inteligentnych materiałów i struktur, które pozwolą na stworzenie nowych urządzeń biomedycznych.