Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Дробовиком по опухоли

Учёные из Калифорнийского Технологического университета трудятся над микророботами, которые могут доставлять лекарства в определенные места внутри тела.

Такие микророботы предназначены для лечения опухолей пищеварительного тракта. Они состоят из микроскопических магниевых сфер, покрытых тонкими слоями золота и парилена – полимера, устойчивого к кислой среде желудка. Часть сферы непокрыта и выглядит как своеобразный иллюминатор. Она реагирует с жидкостями в кишечнике, образуя поток маленьких пузырьков, продвигающих сферу вперед, пока она не столкнется с близлежащей тканью. Лекарственное средство помещают между отдельной микросферой и ее париленовым слоем. Затем, чтобы защитить микророботов от агрессивной среды желудка, их оборачивают в микрокапсулы из парафинового воска. На этом этапе сферы могут переносить лекарства, но всё ещё не способны доставлять их в нужное место.

Microrobots.jpg

Для решения этой проблемы применяют фотоакустическую компьютерную томографию, методику, в которой используются импульсы инфракрасного лазерного излучения. Инфракрасный лазерный свет рассеивается через ткани и поглощается молекулами гемоглобина, переносящими кислород, в эритроцитах, вызывая вибрацию молекул в ультразвуковом диапазоне. Эти ультразвуковые колебания улавливаются датчиками, прижатыми к коже. Показатели этих датчиков затем используются для создания снимков внутренних структур тела.

Томографию можно использовать для выявления опухолей и даже отдельных раковых клеток. Применяя этот метод вкупе с микророботами, врачи смогут обнаружить опухоли в пищеварительном тракте, а также отследить расположение микророботов, ведь их хорошо видно на томографических снимках. Как только микророботы попадают в опухоль, их активируют с помощью инфракрасного лазера. Поскольку микророботы активно поглощают инфракрасный свет, они нагреваются и плавят восковую капсулу, подвергая себя воздействию пищеварительного сока. При этом активируются пузырьковые струи, и микророботы начинают перемещаться бессистемно, как надутые воздушные шарики с освобожденным «хвотиком», но оставаясь в заданном районе, и расстреливают опухоль, как из дробовика.

Компьютерную анимацию работы «дробовика» можно посмотреть здесь.

При попадании в слизистую оболочку пищеварительного тракта они закрепляются в ней и могут оставаться там в течение длительного времени.

Испытания на животных показали, что микророботы работают как задумано. Учёные планируют продолжить исследования и оценить терапевтический эффект этого метода. Также учёные хотели бы разработать микророботов, способных работать в других частях тела. Проблема состоит в том, что инфракрасное лазерное излучение с трудом проникает вглубь тела.

Статья Wu et. al A microrobotic system guided by photoacoustic computed tomography for targeted navigation in intestines in vivo опубликована в журнале Science Robotics.

Елена Панасюк, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Caltech: Microrobots Activated by Laser Pulses Show Promise For Treating Tumors.


Читать статьи по темам:

наномедицина лечение рака доставка препаратов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Нанодиагностика и нанотерапия

Биоинженер Андрей Звягин – о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

читать

Осветили, подогрели…

Китайские ученые разработали метод включения системы CRISPR-Cas9 только в нужном месте при помощи инфракрасного излучения.

читать

Противораковый спрей-гель

Эксперимент показал, что препарат останавливает повторный рост раковых клеток, сохранившихся после операции.

читать

Рентген и золото против рака

Создана технология доставки препаратов в опухоли с помощью рентгеновского излучения и липосом с наночастицами золота.

читать

Новый метод тераностики

Полиоксометаллатные кластеры самоорганизуются в области опухоли, предоставляя ее изображение, а затем убивают раковые клетки.

читать