Ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Leeds δημιούργησαν μικροσκοπικά ρομπότ που εντοπίζουν και θεραπεύουν τον καρκίνο «ταξιδεύοντας» βαθιά στους πνεύμονες.
Οι ερευνητές δοκίμασαν το ρομποτικό πλοκάμι στους πνεύμονες ενός ανθρώπινου πτώματος και διαπίστωσαν ότι μπορεί να ταξιδέψει 37% πιο βαθιά από τον τυπικό ιατρικό εξοπλισμό προκαλώντας λιγότερη βλάβη στους ιστούς. Το εξαιρετικά μαλακό ρομποτικό πλοκάμι, το οποίο έχει διάμετρο μόλις δύο χιλιοστά και ελέγχεται από μαγνήτες, μπορεί να φτάσει σε μερικούς από τους μικρότερους βρογχικούς σωλήνες και να μεταμορφώσει τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα.
Οι ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Leeds στη Μ. Βρετανία το δοκίμασαν στους πνεύμονες ενός ανθρώπινου πτώματος και διαπίστωσαν ότι μπορεί να ταξιδέψει 37% πιο βαθιά από τον τυπικό ιατρικό εξοπλισμό προκαλώντας λιγότερη βλάβη στους ιστούς. Αυτό το νανορομπότ μπορεί να ανοίξει το δρόμο για μια πιο προσαρμοσμένη και πολύ λιγότερο επεμβατική προσέγγιση στη θεραπεία ακριβείας.
Αυτή η νέα προσέγγιση που δημοσιεύτηκε στο Nature Engineering Communications με τίτλο: “Magnetic personalized tentacles for targeted photothermal cancer therapy in peripheral lungs.”, έχει το πλεονέκτημα ότι είναι ειδική για την ανατομία του ανθρώπινου σώματος, πιο μαλακή ανατομικά και πλήρως ελεγχόμενη μέσω μαγνητών», σημειώνει στο Genetic Engineering & Biotechnology News ο Pietro Valdastri, PhD, διευθυντής του εργαστηρίου Science and Technologies of Robotics in Medicine (STORM) στο Πανεπιστήμιο. του Λιντς. «Αυτά τα τρία κύρια χαρακτηριστικά του έχουν τη δυνατότητα να φέρουν “επανάσταση” στην πλοήγηση μέσα στο ανθρώπινο σώμα».
Στον μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα πρώιμου σταδίου, ο οποίος αντιπροσωπεύει περίπου το 84% των περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα, η χειρουργική επέμβαση είναι το πρωτόκολλο αντιμετώπισης. Ωστόσο, αυτό είναι συνήθως εξαιρετικά επεμβατικό και οδηγεί στη σημαντική αφαίρεση του ιστού. Τα προγράμματα προσυμπτωματικού ελέγχου για τον καρκίνο του πνεύμονα έχουν οδηγήσει σε καλύτερα ποσοστά επιβίωσης, αλλά έχουν επίσης αναδείξει την επείγουσα ανάγκη εξεύρεσης μη επεμβατικών τρόπων έγκαιρης διάγνωσης και θεραπείας των ασθενών.
«Στόχος μας ήταν και είναι να προσφέρουμε θεραπευτική βοήθεια με ελάχιστο πόνο στον ασθενή», λέει στο Genetic Engineering & Biotechnology News ο Giovanni Pittiglio, PhD, ο οποίος πραγματοποίησε την έρευνα ενώ διεξήγαγε το διδακτορικό του στη Σχολή Ηλεκτρονικών και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου του Leeds. «Η μαγνητική ενεργοποίηση εξ’ αποστάσεως μας επέτρεψε να το κάνουμε αυτό χρησιμοποιώντας εξαιρετικά μαλακά πλοκάμια που μπορούν να φτάσουν βαθύτερα, ακολουθώντας την ανατομία του οργάνου και ελαττώνοντας το τραύμα».
Κατασκευασμένες από σιλικόνη για ελαχιστοποίηση της βλάβης των ιστών
Οι νανορομποτικές συσκευές είναι κατασκευασμένες από σιλικόνη για την ελαχιστοποίηση της βλάβης των ιστών και κατευθύνονται από μαγνήτες που είναι τοποθετημένοι σε ρομποτικούς βραχίονες έξω από το σώμα του ασθενούς. Χρησιμοποιώντας ένα ομοίωμα ενός ανθρώπινου κρανίου, η ομάδα δοκίμασε με επιτυχία τη χρήση δύο νανορομπότ για τη διενέργεια μιας ενδορινικής εγχείρησης, μιας τεχνική που απαιτεί από έναν χειρουργό να περάσει από τη μύτη για να χειρουργήσει περιοχές στο μπροστινό μέρος του εγκεφάλου και στην κορυφή της σπονδυλικής στήλης.
Οι ερευνητές θέλουν τα μαγνητικά ρομπότ να κινούνται ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, έτσι ώστε το ένα να μπορεί να κινεί την κάμερα και το άλλο να κατευθύνει ένα λέιζερ σε έναν όγκο. Οι ερευνητές σχεδίασαν τα σώματα των πλοκαμιών με τρόπο που να μπορούν να λυγίζουν μόνο προς συγκεκριμένες κατευθύνσεις και να μετατοπίζουν τον βόρειο και τον νότιο πόλο τους. Στη συνέχεια μπόρεσαν να προσομοιώσουν την αφαίρεση ενός καλοήθους όγκου στην υπόφυση στη βάση του κρανίου, αποδεικνύοντας για πρώτη φορά ότι είναι δυνατός ο έλεγχος δύο ρομπότ σε μια περιορισμένη περιοχή του σώματος. Τα ευρήματα αυτής της μελέτης με τα δυο ρομπότ δημοσιεύονται στο Advanced Intelligent Systems .
«Τα ευρήματά μας δείχνουν ότι οι διαγνωστικές διαδικασίες με κάμερα, καθώς και οι πλήρεις χειρουργικές επεμβάσεις, μπορούν να πραγματοποιηθούν σε μικρούς ανατομικά χώρους», σημειώνει η Zaneta Koszowska, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο εργαστήριο STORM στη Σχολή Ηλεκτρονικών και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου του Λιντς.
