Most először terveztek olyan nanorobotokat, amelyek képesek szállítani szerek közvetlenül a szembe, anélkül, hogy kárt okozna.
Nanorobot A technológia egy új keletű technika, amely a tudósok középpontjában áll a többszörös kezelésében betegségek. A nanobotok (más néven nanobotok) nanoméretű alkatrészekből készült apró eszközök, amelyek mérete 0.1-10 mikrométer. A nanorobotok képesek gyógyszereket juttatni a szervezetbe emberi nagyon célzottan és pontosan. A nanorobotokat úgy tervezték vagy alakították ki, hogy csak a beteg sejtekhez "vonzzák" őket, és így célzott vagy közvetlen kezelést végezhessenek ezekben a sejtekben anélkül, hogy az egészséges sejteket károsítanák. sejtek. Általában a legtöbb betegség esetében ilyen célzott gyógyszer Lehetséges, hogy a szállítás nem feltétlenül szükséges, de bonyolult betegségek, például cukorbetegség vagy rák esetén nagyon előnyös lehet.
A szem retina betegségei
A kezelés szem A betegségek általában a szem gyulladásának csökkentésére, a traumás sérülések helyreállítására és a látás védelmére vagy javítására irányulnak. Az egészséges retina – a szem hátsó részén található vékony szövetréteg – kritikus fontosságú a jó látás szempontjából. Retinánk milliónyi fényérzékeny sejtből (ún. rudakból és kúpokból) és idegrostokból/sejtekből áll, amelyek lehetővé teszik, hogy a szembe jutó fény elektromos impulzusokká alakuljon, hogy elérje az agyat. Szemünk így fogadja és dolgozza fel a vizuális információkat, és a látóideg révén továbbítja az agyba. Az egész folyamat lehetővé teszi a látást, és szabályozza, hogyan látjuk a képeket. A szem retina betegségei a retina bármely részét érintik. Néhány retinabetegség kezelésére kevés kezelési forma áll rendelkezésre, de ezek meglehetősen összetettek. Minden kezelés célja a betegség teljes leállítása vagy lelassítása szem betegség és a látás védelme (megőrzése, javítása vagy helyreállítása). Kulcsfontosságú a retina problémák korai felismerése, mert a károsodás visszafordíthatatlan. Ha nem kezelik, néhány retinabetegség látásvesztést vagy vakságot okozhat.
Rendkívül nehéz kezelni a retinát érintő betegségeket, mert nagyon nehéz célzott gyógyszereket juttatni a szemben lévő sűrű biológiai szöveteken keresztül. Bár a szem szövetei többnyire vízből állnak, de viszkózus szemgolyóból és molekulák sűrű hálózatából (hialuronán és kollagén) állnak, amelyekbe a részecskék nem tudnak könnyen behatolni, mivel mindkettő nagyon erős gátat képez. Nagy pontosságra van szükség ahhoz, hogy a gyógyszert célzottan juttathassuk a szembe. Ez az oka annak, hogy a gyógyszerek szembejuttatására alkalmazott hagyományos módszerek főként a molekulák véletlenszerű és passzív diffúzióján alapultak, és ezek a módszerek nem alkalmasak gyógyszereknek a szem hátsó részébe juttatására.
Nanorobotok a retina betegségek kezelésére
A stuttgarti Max Planck Intelligens Rendszerek Intézet kutatói egy csapattal együtt nanorobotokat ("járműveket") fejlesztettek ki, amelyek most először képesek átmenni a sűrű szemszöveten. Ezeket a nanorobotokat vákuum alapú technikával készítették, amelyben szilícium-dioxid alapú nanorészecskéket mintáztak egy ostyára, amelyet azután egy vákuumkamrába helyeztek meghatározott szögben, miközben szilícium-dioxid anyagot, például vasat vagy nikkelt raktak le. A sekély szög okozta árnyékolás biztosítja, hogy az anyag csak nanorészecskékre rakódjon le, amelyek aztán spirális propeller szerkezetet vesznek fel. Ezek a nanorobotok körülbelül 500 nm szélesek és 2 μm hosszúak, mágneses természetűek, és mikro propeller alakúak. Ez a méret körülbelül 200-szor kisebb, mint egyetlen emberi hajszál átmérője. A nanorobotokat ezután tapadásmentes biofolyékony réteggel vonják be a külső felületükön, hogy megakadályozzák a nanorobot és a biológiai fehérjehálózat közötti bármilyen tapadást a szemszövetben, amikor nanorobotok navigálnak rajta. A nanorobotok optimális mérete biztosítja, hogy az érzékeny szemszövet károsodása nélkül csússzanak át a biológiai polimer hálózat hálóján. Ezek a csodálatos nanorobotok megtölthetők gyógyszerekkel vagy gyógyszerekkel, és cm-ről cm-re navigálhatók, és valós idejű mágneses mezők segítségével célozhatók a szem egy adott területére.
A tudósok több ezer nanorobotot fecskendeztek be egy disznószembe tű segítségével, és mágneses mezőt alkalmaztak pontosan, hogy a nanorobotokat a szem retinájához keverjék az injekció beadásától kezdődően összesen 30 perc alatt. Folyamatosan figyelték a nanorobot útját a szembetegségek diagnosztizálására általánosan használt képalkotó technikával. Ez a technika egyedülálló és minimálisan invazív. Bár eddig csak modellrendszerekben vagy folyadékokban mutatták be. A tudósok azt remélik, hogy a közeljövőben ezt a technikát alkalmazzák a nanorobotok megfelelő terápiás szerekkel való feltöltésére, és más, lágy, sűrű szövetekbe is eljutnak az emberi test elérhetetlen részein. A nanomedicina területe – a nanorobotok terápiás alkalmazása – az elmúlt években nagy figyelmet kapott, és számos különböző típusú nanorobotot fejlesztenek ki, amelyek egy része 3D-s gyártási eljárást alkalmaz. Érdekes módon csaknem egymilliárd nanorobot fejleszthető néhány óra alatt szilícium-dioxid és más anyagok, például vas elpárologtatásával egy szilícium-szeletre nagy vákuum körülmények között.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
Zhiguang W et al. 2018. Csúszós mikropropeller-raj hatol be a szem üvegtestébe. Tudomány előlegek. 4. (11) bekezdése alapján. https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
