REKLÁM

Nanorobotok, amelyek közvetlenül a szemekbe juttatják a kábítószert

Először terveztek nanorobotokat, amelyek károsodás nélkül képesek közvetlenül a szemébe juttatni a gyógyszereket.

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 nanorobotokban megvan a lehetőség arra, hogy nagyon célzott és precíz módon juttatják be a gyógyszereket az emberi szervezetbe. 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 károsítanák az egészséges sejteket. Általánosságban elmondható, hogy a legtöbb betegség esetében nem feltétlenül szükséges az ilyen célzott gyógyszeradagolás, de bonyolult betegségek, például cukorbetegség vagy rák esetén nagyon előnyös lehet.

A szem retina betegségei

The treatment of eye diseases is generally geared towards reducing inflammation in the eye, repair traumatic injuries and protecting or improving eyesight. A healthy retina – the thin layer of tissue at back of the eye – is critical for good vision. Our retina consists of millions of light-sensitive cells (called rods and cones) and nerve fibres/cells which allow light that enters the eye to be converted into electrical impulses to reach the brain. This is how visual information is received and processed by our eye and sent to the brain through the optic nerve. The whole process enables vision and controls how we see images. Retinal diseases of the eye affect any part of retina. Few forms of treatment are available for some retinal diseases, but they are quite complex. The aim of any treatment is to completely halt or slow the eye disease and to protect vision (preserve, improve or restore it). It is crucial to detect retinal problems early because the damage is irreversible. If left untreated, some retinal diseases can cause vision loss or blindness.

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

***

SCIEU csapat
SCIEU csapathttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Jelentős előrelépések a tudományban. Hatás az emberiségre. Inspiráló elmék.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

CoViNet: A koronavírusokkal foglalkozó globális laboratóriumok új hálózata 

A koronavírusokkal foglalkozó laboratóriumok új globális hálózata, a CoViNet,...

A Hold légköre: Az ionoszférának nagy a plazmasűrűsége  

Az egyik legszebb dolog az anyaföldön...

Fluvoxamin: Az antidepresszánsok megakadályozhatják a kórházi kezelést és a COVID-halált

A fluvoxamin egy olcsó antidepresszáns, amelyet gyakran használnak a mentális...
- Reklám -
94,519VentilátorokMint
47,682KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás