Ciągły rozwój mikro i nanoinżynierii medycznej wpływa na tworzenie coraz to bardziej zaawansowanych technologicznie robotów. Kolejne robotyczne rozwiązania wprowadzane są m.in. w chirurgii, diagnostyce obrazowej. Według ekspertów mogą okazać się bardzo przydatne również podczas przeprowadzania biopsji guzów, walki z próchnicą. Mówi się również o zastąpieniu przez mikroroboty antybiotyków. Ale czy to naprawdę możliwe?
Mikroroboty – rewolucja w medycynie
Na całym świecie zaobserwować można raptowny wzrost popularności technologii o rewolucyjnym charakterze – wśród nich znajdują się mikroroboty. Stopniowo mikroroboty zaczynają być wykorzystywane w chirurgii, gdzie podczas tradycyjnego zabiegu otwartego korzysta się ze specjalnego rozwiązania.
Ponadto powstały już mikroroboty o wielu funkcjach, które można nawet wprowadzić do krwioobiegu. Przemieszczają się w układzie krwionośnym za pośrednictwem pola magnetycznego i mogą m.in. służyć do naświetlania nowotworów.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali niedawno mikroskopijne roboty. Na specjalnej powłoce, wykonanej z nanodrutów ze złota, umiejscowiono hybrydę płytek krwi i błon czerwonych krwinek. Dzięki swoim właściwościom wiążą patogeny (bakterie MRSA) oraz absorbują i neutralizują toksyny wytwarzane przez te bakterie, co pozwala przyśpieszyć detoksykację.
Te nanoroboty mogą w przyszłości przyczynić się do odejścia od antybiotykoterapii.
Mikroroboty – pomogą podczas biopsji, badań endoskopowych i podczas czyszczenia zębów
Mikroroboty mogą okazać się bardzo przydatne podczas przeprowadzania biopsji. Dotychczasowe rozwiązania, metody i technologie nie pozwalają dokładnie zbadać danego guzka, którego powierzchnia jest mniejsza niż 1 cm. W takich przypadkach mogą pomóc wspomniane mikroroboty. Jak twierdzi Yossi Bornstein, dyrektor generalny i założyciel ShizimGroup, mikroroboty z powodzeniem mogą wprowadzić igłę do głębokości nawet 15-20 cm, aby dokładnie wykonać biopsję powierzchni mniejszej niż 1 cm. ShizimGroup jest firmą, która od 2013 roku prowadzi prace badawcze w przestrzeni robotyki chirurgicznej i tworzy coraz to nowsze mikro i nanoroboty.
Połykane przez chorego roboty w postaci kapsułek mogą być również przydatne do wykonywania badań endoskopowych, m.in. w obszarze jelita cienkiego. Obecnie narząd ten można tylko i wyłącznie zbadać obrazowo, wykonując badanie enteroklizy za pośrednictwem tomografii komputerowej.
Dodatkowo nanoroboty mogą służyć do czyszczenia zębów. Wykonane przez naukowców z University of Pennsylvania’s School of Dental Medicine oraz School of Engineering and Applied Science interdyscyplinarne badanie mikroskopijnych robotów wykazało, że mogą rozbijać biofilmy i czyścić różne powierzchnie. Naukowcy podczas badania używali nanocząstek tlenku żelaza w celu budowy maleńkich mikrorobotów, sterowanych zdalnie za pomocą pola magnetycznego. Po wykonaniu badań stwierdzili, że cząsteczki tlenku żelaza mogą przyczynić się do zabicia nawet najbardziej odpornych na antybiotyki bakterii i niszczącego zęby biofilmu.
Xenoboty – innowacyjne mikroroboty
Grupa naukowców z Uniwersytetu w Vermont stworzyła pierwsze na świecie roboty, które „żyją”, a nawet potrafią się same leczyć. Do wyprodukowania mikrorobotów naukowcy użyli komórek macierzystych jednego z gatunków afrykańskiej żaby.
Te innowacyjne maszyny nazwano na cześć zwierzęcia, z którego powstały, a mianowicie Xenoboty (nazwa łacińska to Xenopus laevis). Mające mniej niż milimetr wielkości roboty są w stanie wytrzymać bez pożywienia przez całe tygodnie, pracować w grupie, pływać, a nawet same się leczyć! W momencie rozcięcia zrastają się natychmiastowo. Obecnie Xenoboty pozostają w fazie prototypowej. Mogłyby podróżować w ludzkim ciele, nie wiadomo czy kiedykolwiek będą służyć jako maszyny dostarczające leki, czy naprawiające ludzki organizm.
Wielofunkcyjność i zastosowanie mikro i nanorobotów medycznych jest coraz to większe. Należy jednak pamiętać, że choć każdy robot ma inne przeznaczenie, to wspólnym ich celem jest jedno – poprawa zdrowia pacjenta.
Opracowanie własne/Reakcja
Źródło:
