Крошечные магнитные роботы могут лечить кровоизлияния в мозг

Фото из открытых источников

Исследователи создали нанороботов, которые могут использоваться для лечения мозговых кровотечений, вызванных аневризмами. Разработка может обеспечить точное, относительно низкорисковое лечение мозговых аневризм, которые ежегодно становятся причиной около 500 000 смертей во всем мире. Медицинское состояние — заполненная кровью выпуклость на мозговой артерии, которая может разорваться и вызвать фатальные кровотечения — также может привести к инсульту и инвалидности.

Исследование указывает на будущее, в котором крошечные роботы смогут дистанционно управляться для выполнения сложных задач внутри человеческого тела, таких как адресная доставка лекарств и восстановление органов, минимально инвазивным способом, говорят исследователи.

Команда, в которую вошли исследователи из Эдинбургского университета, спроектировала магнитных нанороботов — размером примерно в двадцатую часть человеческого эритроцита — содержащих препараты для свертывания крови, заключенные в защитное покрытие, предназначенное для плавления при точных температурах. Работа опубликована в журнале Small .

В ходе лабораторных испытаний несколько сотен миллиардов таких ботов были введены в артерию, а затем их дистанционно направляли целой стаей к месту аневризмы с помощью магнитов и медицинской визуализации.

Затем магнитные источники, находящиеся вне тела, заставляют роботов группироваться внутри аневризмы и нагреваться до точки плавления, высвобождая естественный белок свертывания крови, который блокирует аневризму, предотвращая или останавливая кровотечение в мозг .

Международная группа под руководством врачей из Шанхайской шестой народной больницы, входящей в состав Медицинской школы Шанхайского университета Цзяотун в Китае, успешно испытала свои устройства на моделях аневризм в лабораторных условиях и на небольшом количестве кроликов.

Команда утверждает, что нанороботы демонстрируют потенциал для транспортировки и высвобождения молекул лекарственных препаратов в точные места в организме без риска попадания в кровоток, что является ключевым испытанием безопасности и эффективности технологии.

Исследование может проложить путь к дальнейшим разработкам в направлении испытаний на людях.

Их достижения могут улучшить текущие методы лечения аневризм головного мозга. Обычно врачи продевают крошечную микрокатетерную трубку вдоль кровеносных сосудов , прежде чем использовать ее для вставки металлических спиралей, чтобы остановить кровоток в аневризме, или сетчатой трубки, называемой стентом, чтобы отвести кровоток в артерии.

Исследователи утверждают, что их новая методика может снизить риск отторжения организмом имплантированных материалов и ограничить зависимость от препаратов, препятствующих свертыванию крови, которые могут вызывать кровотечение и проблемы с желудком.

Этот метод также избавляет врачей от необходимости вручную формировать микрокатетер для прохождения сложной сети мелких кровеносных сосудов в мозге, чтобы добраться до аневризмы, — кропотливая работа, которая может занять несколько часов во время операции, говорят исследователи.

Более крупные аневризмы головного мозга, которые сложно быстро и безопасно остановить с помощью металлических спиралей или стентов, также потенциально можно лечить с помощью новой методики.

Исследование проводилось под руководством группы ученых из Великобритании и Китая, которые также разработали нанороботов для удаления тромбов, которые демонстрируют потенциал в лечении инсульта.

«Нанороботы откроют новые горизонты в медицине, потенциально позволяя нам проводить хирургические операции с меньшими рисками, чем при традиционном лечении, и с высокой точностью доставлять лекарства в труднодоступные части тела. Наше исследование является важным шагом на пути к приближению этих технологий к лечению критических заболеваний в клинических условиях», — сказал доктор Ци Чжоу.