For the first time nanorobots have been designed which can deliver narkotikai directly into the eyes without causing damage.
Nanorobotas technologija yra naujausia technika, daugiausiai dėmesio skirianti mokslininkų daugeliui gydymo būdų riziką.. Nanorobots (also called nanobots) are tiny devices made from nanoscale components and are of size 0.1-10 micrometres. Nanorobots have the potential of delivering drugs into the žmogaus body in a very targeted and precise manner. Nanorobots are designed or engineered in such a way that they are ‘attracted’ to diseased cells only and thus they can make a targeted or direct treatment in those cells without causing any damage to healthy ląstelės. Generally, for most diseases such a targeted narkotikas delivery may not be essentially required, however for complicated illnesses such as diabetes or cancer it can be very beneficial.
Akių tinklainės ligos
Gydymas akis diseases is generally geared towards reducing inflammation in the eye, repair traumatic injuries and protecting or improving eyesight. A healthy retina – the thin layer of tissue at back of the eye – is critical for good vision. Our retina consists of millions of light-sensitive cells (called rods and cones) and nerve fibres/cells which allow light that enters the eye to be converted into electrical impulses to reach the brain. This is how visual information is received and processed by our eye and sent to the brain through the optic nerve. The whole process enables vision and controls how we see images. Retinal diseases of the eye affect any part of retina. Few forms of treatment are available for some retinal diseases, but they are quite complex. The aim of any treatment is to completely halt or slow the akis disease and to protect vision (preserve, improve or restore it). It is crucial to detect retinal problems early because the damage is irreversible. If left untreated, some retinal diseases can cause vision loss or blindness.
Labai sunku gydyti ligas, pažeidžiančias tinklainę, nes labai sudėtinga tiekti tikslinius vaistus per tankų akyje esantį biologinį audinį. Nors akių audiniai daugiausia susideda iš vandens, tačiau juos sudaro klampus akies rutulys ir tankus molekulių tinklas (hialuronanas ir kolagenas), kurių dalelės negali lengvai prasiskverbti, nes jie abu yra labai stiprūs barjerai. Reikia didelio tikslumo, kad vaistas būtų tikslingai patekęs į akį. Dėl šios priežasties tradiciniai metodai, kurie buvo naudojami vaistų patekimui į akis, daugiausia rėmėsi atsitiktine ir pasyvia molekulių difuzija ir šie metodai nėra tinkami vaistams tiekti į užpakalinę akies dalį.
Nanorobotai tinklainės ligoms gydyti
Štutgarto Maxo Plancko intelektualių sistemų instituto tyrėjai kartu su komanda sukūrė nanorobotus („transporto priemones“), kurie pirmą kartą gali prasiskverbti per tankų akies audinį. Šie nanorobotai buvo pagaminti naudojant vakuuminį metodą, kai silicio dioksido pagrindu pagamintos nanodalelės buvo nupieštos ant plokštelės, kuri vėliau buvo dedama į vakuuminę kamerą tam tikru kampu, nusodinant silicio dioksido medžiagas, tokias kaip geležis ar nikelis. Šešėlis, kurį sukelia negilus kampas, užtikrina, kad medžiaga nusėda tik ant nanodalelių, kurios vėliau įgauna spiralinę sraigto struktūrą. Šie nanorobotai yra apie 500 nm pločio ir 2 μm ilgio, magnetinio pobūdžio ir formos kaip mikrosraigtai. Šis dydis yra maždaug 200 kartų mažesnis nei vienos žmogaus plaukų sruogos skersmuo. Tada nanorobotai yra padengti nepridegančiu biologinio skysčio sluoksniu išorėje, kad būtų išvengta bet kokio nanoroboto ir biologinio baltymų tinklo sukibimo akies audinyje, kai nanorobotai plaukia per jį. Optimalus nanorobotų dydis užtikrina, kad jie praslystų per biologinio polimerinio tinklo tinklelį nepažeisdami jautraus akies audinio. Šiuos nuostabius nanorobotus galima prikrauti vaistų ar vaistų, juos galima naršyti cm po cm ir nukreipti į tam tikrą akies sritį, naudojant magnetinius laukus realiuoju laiku.
Mokslininkai adata suleido tūkstančius nanorobotų į kiaulės akį ir tiksliai pritaikė magnetinį lauką, kad nanorobotai judėtų link akies tinklainės per 30 minučių nuo injekcijos. Jie nuolat stebėjo nanoroboto nueitą kelią naudodami vaizdo gavimo techniką, kuri dažniausiai naudojama diagnozuojant akių ligas. Ši technika yra unikali ir minimaliai invazinė. Nors iki šiol tai buvo parodyta tik modelių sistemose ar skysčiuose. Mokslininkai tikisi, kad artimiausiu metu ši technika bus panaudota nanorobotams apkrauti atitinkama terapine medžiaga ir jie pasieks kitus minkštus tankius audinius nepasiekiamose žmogaus kūno vietose. Nanomedicinos sritis – nanorobotų panaudojimas terapijai – per pastaruosius kelerius metus sulaukia daug dėmesio ir kuriama daug įvairių nanorobotų tipų, kai kurie iš jų naudoja 3D gamybos procesą. Įdomu tai, kad per kelias valandas galima sukurti beveik milijardą nanorobotų, išgarinant silicio dioksidą ir kitas medžiagas, tokias kaip geležis, ant silicio plokštelės didelio vakuumo sąlygomis.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
Zhiguang W ir kt. 2018. Slidžių mikrosraigtų spiečius prasiskverbia į akies stiklakūnį. Mokslas Avansu. 4 straipsnio 11 dalį. https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
