Išrado nanorobotus, galinčius sutvarkyti smegenų aneurizmas

Naujoji technologija kol kas išbandyta tik su triušiais. Tačiau atlikus tolesnius tyrimus ji galėtų tapti alternatyva stentams ir kitoms priemonėms, kurios šiuo metu naudojamos aneurizmoms stabilizuoti.

Implantai gali sustabdyti kraujavimą, kurį sukelia aneurizma, kai arterijos sienelė susilpnėja ir išsipučia. Tačiau šis gydymas taip pat gali kelti problemas – pavyzdžiui, gali vėl prasidėti kraujavimas arba procedūra gali tik iš dalies sutvarkyti aneurizmą. Taip pat gali tekti neribotą laiką vartoti kraują skystinančius vaistus, kad būtų išvengta krešulių susidarymo, sako Edinburgo universiteto mokslinis bendradarbis Qi Zhou – naujo straipsnio, kuriame aprašomi nanorobotai, bendraautorius.

„Mūsų nuotoliniu būdu valdomi magnetiniai nanorobotai yra tikslesnis ir saugesnis būdas greitai užsandarinti smegenų aneurizmas nenaudojant implantų, – teigia Q. Zhou. – Jie taip pat gali sumažinti chirurgams tenkančią varginančią užduotį, kai tenka per sudėtingus kraujagyslių tinklus įvesti ilgą ir ploną mikrokateterį.“

Aneurizmos gali susidaryti bet kurioje kūno arterijoje. Susidariusios smegenyse, jos gali sprogti ir sukelti insultą. Siekdami sukurti naują sprendimą šiems pavojingiems reiškiniams, Q. Zhou ir jo kolegos sukūrė nanobotus, kurių skersmuo siekia vos 295 nanometrus. Palyginimui, tipiškas virusas yra maždaug 100 nanometrų skersmens, o daugumos bakterijų skersmuo siekia 1000 nanometrų.

Kiekvieną robotą sudaro magnetinė šerdis, aneurizmą gydanti krešėjimo medžiaga, vadinama trombinu, ir danga, kuri lengvai įkaitinta išsilydo – kad išleistų vaistus.

„Naudojant magnetinį lauką nanorobotus galima nukreipti į aneurizmą, – pasakoja Q. Zhou. – Tuomet naudojant sutelktą šilumą danga ištirpsta, vaistas išsilaisvina ir užblokuoja aneurizmą nuo kraujo apytakos.“

Šis karštis tiekiamas kintamu magnetiniu lauku, kuris iš esmės sukuria trintį, sutrikdydamas lauko veikiamų dalelių išsidėstymą. Temperatūra palaikoma mažesnė nei 50 laipsnių pagal Celsijų – kad nepažeistų kūno audinių.

Idėja yra ta, kad širdies ir kraujagyslių chirurgai, naudodami mikrokateterį, galėtų paleisti šiuos nanorobotus į kraujotaką prieš aneurizmą. Taip gydytojams nereikėtų pernelyg giliai kištis į smulkias smegenų kraujagysles.

Naujajame tyrime, paskelbtame žurnale „Small“, tyrėjai pirmiausia išbandė nanorobotų biologinį suderinamumą su žmogaus ląstelėmis laboratorinėse lėkštelėse. Biologiškai suderinama medžiaga gali būti įvesta į gyvus audinius nesukeliant žalos ar nepageidaujamo šalutinio poveikio. Jie taip pat atliko preliminarius tyrimus su gyvūnais – gydydami trims triušiams dirbtinai sukeltas aneurizmas miego arterijose, kurios maitina smegenis ir galvą.

Per dvi savaites trukusį stebėjimo laikotarpį trys triušiai išliko sveiki, jų aneurizmos buvo užblokuotos.

Ateityje šią technologiją reikės išbandyti su didesniais gyvūnais, kurie geriau imituotų žmogaus organizmą, sako Q. Zhou. Mokslininkai taip pat turės patikrinti nanorobotų saugumą ir veiksmingumą atlikdami ilgalaikius tyrimus.. Bandymų su triušiais metu aneurizmos buvo nedideliame gylyje, todėl komandai taip pat reikės patobulinti magnetinio valdymo sistemą – kad robotai būtų geriau nukreipiami į giliai smegenyse esančias aneurizmas.

„Reikia dar daug nuveikti, tačiau manome, kad ši technologija gali iš esmės pakeisti smegenų aneurizmų gydymo būdus“, – sako mokslininkas.