Недавно Национальная ведущая лаборатория робототехники и систем Харбинского политехнологического университетаи Первая дочерняя больница Харбинского медицинского университета совместно разработали медицинского микро/наноробота, похожего на клешневидную тихоходку. Впервые микро/нанороботы могут управляться и размещаться в вене, и технология достигла ведущего между народного уровня. Соответствующие результаты исследования были опубликованы в последнем номере журнала "Научный прогресс" под названием "Медицинские микро-нанороботы, которые могут быть управляемы и размещены в кровеносных сосудах". В то же время журнал "Nature" опубликовал результаты исследования под заголовком "Структура в форме клишневидной тихоходки обеспечивает сцепление для плавающих микро-нанороботов".
Известно, что в большинстве случаев традиционное введение лекарств в основном через пероральный прием или внутривенной диффузии молекул лекарственного средства или рассеянными в крови и других жидкостях,что не только имеет низкую эффективность введения, но и приводит к значительному повреждению печени и почек. Профессор Ву Чжигуан, из института медицины и здравоохранения Харбинского политехнологического университета, представил исследование эффективности доставки лекарств за последние 30 лет и обнаружил, что большинство лекарств поступают в очаг с эффективностью всего 0,7%. Вопрос о том, как эффективно остановить введение препарата в область поражения, стал сложной задачей в области исследований обратного кровотока.
В настоящее время микро-нанороботы имеют хорошие перспективы для развития в области адресной доставки лекарств благодаря их небольшим размерам, легкому весу и большому соотношению тяги к массе. Однако как обеспечить, чтобы микро-нанороботы "закрепились" и свободно передвигались в условиях повышенного кровотока? Как создать надежный "канал" транспортировки лекарств для достижения целенаправленного высвобождения в системе кровообращения?
Столкнувшись со многими вопросами, исследовательская группа разработала медицинского микронаноробота, имитирующего клишевидную тихоходку. У этого робота есть "когти", как у тихоходки, которые могут значительно повысить эффективность движения микро-наноробота, позволяя роботу "бежать быстрее", обеспечивая эффективное движение робота диаметром 20 микрон в среде венозного кровотока со скоростью 20 000 микрон в секунду.
Чтобы заставить робота "остановиться", исследовательская группа добилась контролируемой остановки и целенаправленного высвобождения лекарств микро/нанороботами на поверхности биологических тканей с помощью технологии комбинированного регулирования несколькими магнитными полями, время остановки составило более 36 часов.
Профессор Ли Тяньлун, факультет электротехники и машиностроения Харбинского политехнологического университета, рассказал в интервью журналистам, что в прошлом микро-нанороботы могли доставлять лекарства только в капилляры, и более 99% лекарств стекало вниз по кровотоку и не достигало очага поражения. Инновация микро-наноробота, разработанного исследовательской группой, заключается в том, что он может достигать контролируемого движения и остановки в венозных сосудах, так что лекарство может двигаться вниз, вверх и по всему кровотоку, чтобы достичь очага, что значительно повышает эффективность доставки лекарств и снижает дозировку используемых лекарств, а также повреждение печени и почек. Профессор Ли Тяньлун сказал, что реализация внутривенного ввода микро-нанороботов, приводимых в движение и размещаемых в вене, обеспечивает новый метод и идею для решения проблемы эффективного введения лекарств.
Сообщается, что если это исследовательское достижение сможет быть клинически трансформировано в будущем, ожидается, что оно значительно повысит эффективность целенаправленной введения лекарств и откроет светлое перспективы для точного лечения злокачественных опухолей и других заболеваний.
(Перевод:Хэйлунцзянский институт иностранных языков, факультет русского языка)
