Крошечные магнитные роботы могут лечить кровоизлияния в мозг

Исследователи создали наноразмерных роботов, которых можно использовать для лечения кровоизлияний в мозг, вызванных аневризмами. Эта разработка может обеспечить точное и относительно безопасное лечение церебральных аневризм, от которых ежегодно умирает около 500 000 человек во всем мире. Это состояние — заполненное кровью выпячивание на артерии мозга, которое может разорваться и вызвать смертельное кровотечение — также может привести к инсульту и инвалидности.

Исследование указывает на будущее, в котором крошечные роботы, управляемые дистанционно, смогут выполнять сложные задачи внутри человеческого тела — например, целевой доставкой лекарств и восстановлением органов — минимально инвазивным способом.

Роботы-рои

Международная команда, включающая исследователей из Эдинбургского университета, создала магнитных нанороботов размером примерно в двадцатую часть человеческого эритроцита. Они состоят из препаратов для свертывания крови, заключенных в защитную оболочку, которая плавится при точных температурах. Работа опубликована в журнале Small.

В лабораторных тестах несколько сотен миллиардов таких роботов вводили в артерию, а затем дистанционно направляли роем с помощью магнитов и медицинской визуализации к месту аневризмы.

Магнитные источники вне тела заставляют роботов собираться внутри аневризмы и нагреваться до температуры плавления. Это высвобождает естественный белок, свертывающий кровь, который блокирует аневризму, предотвращая или останавливая кровотечение в мозг.

Лабораторные испытания

Команда, совместно возглавляемая клиницистами из Шанхайской Шестой народной больницы при Шанхайском университете Цзяо Тун в Китае, успешно протестировала устройства на моделях аневризм в лаборатории и на небольшом количестве кроликов.

Ученые заявляют, что нанороботы демонстрируют потенциал для транспортировки и высвобождения молекул лекарств в точные места тела без риска утечки в кровоток — что является ключевым тестом безопасности и эффективности технологии.

Исследование может проложить путь к дальнейшим разработкам и испытаниям на людях.

Перспективный потенциал

Это достижение может улучшить существующие методы лечения аневризм мозга. Обычно врачи проводят крошечную трубку-микрокатетер по кровеносным сосудам, чтобы затем ввести металлические спирали для остановки кровотока в аневризме или сетчатую трубку (стент) для перенаправления кровотока в артерии.

Исследователи утверждают, что их новая техника может снизить риск отторжения имплантированных материалов организмом и уменьшить зависимость от антикоагулянтов, которые могут вызывать кровотечения и проблемы с желудком.

Метод также избавляет от необходимости врачам вручную формировать микрокатетер для навигации по сложной сети мелких сосудов мозга к аневризме — кропотливой задачи, которая во время операции может занимать часы.

Крупные аневризмы мозга, которые трудно быстро и безопасно блокировать с помощью спиралей или стентов, также потенциально можно лечить с помощью новой методики.

Исследование возглавляла команда из Великобритании и Китая, которая также разработала нанороботов для удаления тромбов, демонстрирующих потенциал в лечении инсульта.

«Нанороботы откроют новые горизонты в медицине — потенциально позволяя проводить хирургические ремонты с меньшим риском, чем традиционные методы лечения, и доставлять лекарства с высочайшей точностью в труднодоступные части тела. Наше исследование — важный шаг на пути к применению этих технологий для лечения критических состояний в клинических условиях», — доктор Ци Чжоу.