Mikro vsadljiva naprava za učinkovitejše zdravljenje ljudi

Znanstveniki so izumili bio-kompatibilno “mikro-napravo”, ki je vsadljiva v človekovo telo in deluje kot brezžična medicinska naprava, preko katere lahko pošiljamo zdravila neposredno pod kožo. Naprava, ki meri zgolj 15 milimetrov, je v resnici mehka verzija mehanizma “Geneva drive”, ki je bil uporabljen v zapestnih urah v 17. stoletju. Edina razlika je, da bi bil v zdajšnjem primeru ta mehanizem znotraj človeškega telesa.

Večina današnje medicinske vsadljive opreme je zgrajene iz statičnih komponent, ki se ne premikajo. Hkrati precejšnje število teh vsebuje baterije ali druge vrste elektronike, ki predstavljajo nevarnost za človeško telo, saj lahko povzročijo komplikacije v človeškem tkivu, ki obkroža vsadek.

Srčni spodbujevalniki in temu podobne naprave so uspešno v rabi že desetletja, vendar strokovnjaki napovedujejo, da bi mehke, elastične naprave oziroma vsadki lahko prinesli revolucionarne rešitve na področju zdravstva v prihodnosti. Samuel Sia, raziskovalec na Columbia University, je za portal The Scientist povedal: “Tradicionalne vsadljive naprave so narejene iz silikona ali kovine. Obstajajo določeni procesi proizvodnje preko katerih bi lahko naredili razne naprave iz teh materialov”.

“Kljub vsemu pa ti procesi ne delujejo na bioloških materialih, ki so mehkejši in za to bi bilo potrebno razviti lastne, nove metode”, je še dodal. Za razvoj vsadka z gibljivimi deli, ki bi lahko bil varno vgrajen v človeško telo, je ekipa uporabila hidrogel – material zgrajen iz polimernih verig z visoko vsebnostjo vode (preko 90 %), ki je zelo mehek, elastičen in kompatibilen z biološkim tkivom.

Z uporabo metode, ki kopiči plasti hidrogela, so raziskovalci uspeli ustvariti svoj elasitčen “Geneva drive” v vsega 30 minutah, proces razvoja tehnike in odkrivanje pravih materialov pa je trajal približno osem let.

Magnet, ki je lociran zunaj naprave rotira celoten vsadek. Vsak obrat majhnega koleščka obrne večji del za 60 stopinj. Na tak način se eno od šestih potencialnih zdravil približa reži skozi katero so potem zdravila sproščena v telo. Vsadljiva naprava ni v celoti samostojni “mikro-robot”, ki bi bil sposoben samostojno delovati. Gre za napravo, ki dobro funkcionira znotraj telesa brez kakršnegakoli direktnega fizičnega kontakta z zunanjim svetom – razen majhnega magneta, ki je zunaj naprave.

Testi so pokazali, da je uporaba “mikro-vsadka” bolj učinkovita kot konvencionalna kemoterapija – 56-odstotna redukcija rakavih celic. Naprava je med drugim tudi manj toksična kot tradicionalne metode zdravljenja, saj je bilo z uporabo novega vsadka za zdravljenje potrebna zgolj ena desetina količine doksorubicina, ki bi bila uporabljena v primeru kemoterapije.

Zavedati se moramo, da smo šele na začetku razvoja tehnologije in da morajo ti obetavni rezultati prestati še mnogo več testov. Raziskovalci upajo, da bodo “mikro-naprave” enkrat v prihodnosti lahko uporabljene za resen boj proti raku ali ostalim boleznim, s katerimi se ljudje borimo bolj ali manj uspešno.

Sia je še dodal: “Medicina se razvija z veliko hitrostjo, sedaj vemo kako izdelati majhne vsadljive naprave, senzorje ali robote, s katerimi se lahko pogovarjamo brezžično. Naš iMEMS sistem bi bil lahko pomemben korak k dosegu cilja, ki je razvoj mehkih “mini” robotov, ki bi varno komunicirali z ljudmi in ostalimi živimi bitji.