Badacze pokryli robota przeciwciałami i z próbek wszystkich 23 chorych na raka wątroby wyłowili rzadkie komórki nowotworowe krążące we krwi, co pokazuje potencjał tej technologii w monitorowaniu i diagnozie raka.
Naukowcy opracowali miniaturowego, miękkiego robota, pokrytego strukturami przypominającymi włoski, który potrafi sterować przepływem krwi. Dzięki temu może ułatwiać lekom docieranie do ścian naczyń, przyspieszać rozpad zakrzepów krwi i wychwytywać rzadkie komórki nowotworowe.
REKLAMA
REKLAMA
Badacze z Shenzhen Institute of Artificial Intelligence and Robotics for Society, The Chinese University of Hong Kong oraz Chinese PLA General Hospital w Chinach opracowali urządzenie o nazwie CiliaVine, które w przyszłości może umożliwić precyzyjniejsze podawanie leków, leczenie zakrzepów krwi i potencjalnie monitorowanie nowotworów dzięki wychwytywaniu krążących we krwi komórek guza.
Urządzenie mocuje się do medycznego prowadnika i wykorzystuje pole magnetyczne, aby wprawiać w ruch drobne, elastyczne wypustki przypominające włoski, znane jako rzęski, według różnych wzorów.
W badaniu, (źródło w Angielski) naukowcy przetestowali jego zdolność do rozbijania zakrzepów i dostarczania leków w modelach laboratoryjnych oraz do wychwytywania komórek nowotworowych w próbkach krwi pacjentów z rakiem wątroby, a także wewnątrz królików z guzami wątroby.
Krew w naczyniach zwykle płynie w uporządkowanych, równoległych warstwach. Taki przepływ jest korzystny dla krążenia, ale utrudnia przemieszczanie leków, cząstek lub komórek w poprzek strumienia krwi.
Badacze zaprojektowali robota tak, aby miejscowo zakłócał ten przepływ. W zależności od zaprogramowania pola magnetycznego jego rzęski mogą pompować materiał w stronę ściany naczynia, odciągać go od niej lub tworzyć drobne wiry mieszające otaczający płyn.
W testach laboratoryjnych robot pomógł skierować większą ilość modelowego leku w stronę ściany naczynia.
Łączna ilość, która dotarła do ściany, była o 146 proc. większa niż wtedy, gdy lek rozprzestrzeniał się samoczynnie, a o 75 proc. więcej przedostało się 1 mm poza ścianę naczynia.
Badacze sprawdzili też, czy robot może wspomagać rozpuszczanie zakrzepów krwi. W modelu naczynia, w którym zastosowano lek trombolityczny tPA, zakrzepy rozpuszczały się w około 40 minut, gdy robot pracował, w porównaniu ze średnio 70 minutami bez jego udziału.
Z badania wynika, że miniaturowego robota można również wykorzystać do monitorowania nowotworów. Po pokryciu go przeciwciałami badacze wychwytywali krążące komórki nowotworowe, rzadkie komórki raka uwalniane do krwiobiegu, w próbkach od wszystkich 23 pacjentów z rakiem wątroby badanych w Chinese PLA General Hospital w Chinach.
Zespół przetestował robota także wewnątrz żywych królików z guzami wątroby. Urządzenie wprowadzono do dużej żyły przez cewnik i przez 20 minut sterowano nim magnetycznie; w przebadanych odcinkach naczynia nie stwierdzono oznak stanu zapalnego ani uszkodzenia tkanek.
Technologię tę nie sprawdzono jeszcze jako metody leczenia ani narzędzia diagnostycznego u ludzi. Naukowcy podkreślają jednak, że w przyszłości może ona umożliwić bezpośrednie sterowanie lekami i komórkami w określonych fragmentach krwiobiegu, zamiast polegania wyłącznie na przepływie krwi, który ma je tam donieść.