Биоразлагаемый микроробот для противораковой терапии

Исследовательская группа профессора Хонгсу Чоя из Департамента робототехники и Центра исследований микророботов DGIST-ETH (DEMRC) в DGIST разработала биоразлагаемого микроробота, способного проводить гипертермию и контролируемо высвобождать лекарства. Эта разработка позволяет более точно и системно лечить раковые клетки с помощью гипертермии и контролируемой доставки препаратов, что повысит безопасность и эффективность терапии.

Для лечения рака применяются различные методы: лекарственная терапия, гипертермия, облучение и хирургия. Наиболее распространена лекарственная терапия, но она зависит от функции кровообращения, что затрудняет точную доставку нужного количества препарата в определённую часть тела. Гипертермия, популярная из-за малого числа побочных эффектов, также сложна для локального применения.

Чтобы преодолеть эти ограничения, команда профессора Чоя создала 3D-биоразлагаемых микророботов, способных нести магнитные наночастицы и лекарства, с помощью процесса 3D-лазерной литографии.

Для использования внутри человеческого тела микроробот должен либо подвергаться in vivo деградации, либо извлекаться после применения, чтобы минимизировать вред. Поэтому исследователи изготовили микроробота из биоразлагаемого полимера, который разлагается после полного использования. Управление транспортировкой лекарств осуществляется быстро и точно с помощью внешнего магнитного поля.

После достижения целевой области тела на робота направляется высокочастотное переменное магнитное поле. Тепло, генерируемое магнитными наночастицами внутри микроробота, повышает температуру окружающих тканей, проводя гипертермию целевой зоны. Ключевое достижение исследования — возможность точного высвобождения лекарства за счёт контроля интенсивности и времени воздействия переменного магнитного поля.

Команда подтвердила значительную эффективность гипертермии с использованием микророботов на культивированных in vitro раковых клетках, а также терапевтические эффекты различных режимов высвобождения лекарств, контролируемых магнитными полями.

Профессор Чой из DEMRC заявил: «Мы ожидаем, что наше исследование улучшит лечение рака, повысив эффективность терапии и снизив побочные эффекты. Продолжая совместные исследования с больницами и профильными компаниями, мы будем стремиться к разработке систем точного лечения на основе микророботов для применения в реальных медицинских условиях».