Mikroroboty to następny krok w medycynie nieinwazyjnej. Oferują ogromny potencjał, szczególnie na polu dostarczania leków.
Istnieją różne rodzaje mikrorobotów i różne metody transportu leków. Dotychczas problemem mikroskopijnych nośników była mała pojemność i niska sprawność napędu.
Teraz naukowcy z Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) z Korei Południowej zaprezentowali nowy rodzaj mikrorobota, który zostanie wykorzystany do ukierunkowanego transportu leków.
Autorzy dzięki litografii laserowej stworzyli trójwymiarowy, porowaty szkielet. Laser umożliwił kontrolę nad wielkością porów, co ma wpływ na strukturę (wytrzymałość) oraz pojemność. Następnie szkielety zostały pokryte cienką warstwą niklu i tytanu. Nikiel zapewnia magnetyczną kontrolę nad mikrorobotem, a tytan zwiększa biokompatybilność konstrukcji, zmniejszając jego toksyczność.
Polimerem konstrukcyjnym szkieletu była emulsja światłoczuła. Koreańscy naukowcy użyli żywicy epoksydowej o handlowej nazwie SU-8, ulegającej w trakcie naświetlania poprzecznemu usieciowaniu. SU-8 jest fotorezystem negatywowym, co oznacza, że warstwy, których obszar został naświetlony są nierozpuszczalne w wywoływaczu. Główną zaletą użycia SU-8 jest możliwość uzyskaniu miniaturowych struktur z dużą precyzją. W zależności od parametrów prowadzonego procesu możliwe jest wytworzenie struktur zarówno o wymiarach mniejszych od 1 µm jak i rzędu 1 mm.
Naukowcy oprócz transportu leków, chcieli umożliwić transport komórek. Ludzkie, embrionalne komórki nerkowe były hodowane wewnątrz mikrorobota. Po 96 godzinach, struktury były analizowane za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego. Stwierdzono, że hodowane komórki z powodzeniem współdziałały i przywarły do trójwymiarowego szkieltu. Wniosek jest jeden – mikroroboty mogą również przenosić komórki. Ponadto wykazano, że mikroroboty nie były toksyczne dla komórek
Przed uczonymi pozostaje jeszcze wiele do zrobienia w dziedzinie leczenia przy pomocy mikrorobotów. Badania takie jak opisywane, są kamieniem milowym, które torują drogę lekom w nowej postaci, mogącym zmniejszyć ryzyko powikłań wynikających z bardziej inwazyjnych metod leczenia.
Źródło:
[1] Kim, S., Qiu, F., Kim, S., Ghanbari, A., Moon, C., Zhang, L., Nelson, B. J. and Choi, H. (2013), Fabrication and Characterization of Magnetic Microrobots for Three-Dimensional Cell Culture and Targeted Transportation. Adv. Mater. doi: 10.1002/adma.201301484
[2] http://tnij.org/robotywpdf | 05.08.2013
[3] http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201301484/abstract | 05.08.2013
[4] Robot bacteriano by Kanijoman, flickr.com, CC BY 2.0