Prvič so bili zasnovani nanoroboti, ki lahko zagotavljajo droge neposredno v oči, ne da bi pri tem poškodovali.
Nanorobot tehnologija je nedavna tehnika, ki je v središču pozornosti znanstvenikov za zdravljenje več bolezni. Nanoroboti (imenovani tudi nanoboti) so drobne naprave, narejene iz nanometrskih komponent in so velikosti 0.1–10 mikrometrov. Nanoroboti imajo potencial za dostavo zdravil v človeškega telo na zelo ciljan in natančen način. Nanoroboti so zasnovani ali izdelani tako, da jih 'privabijo' le obolele celice in tako lahko izvajajo ciljno ali neposredno zdravljenje v teh celicah, ne da bi pri tem poškodovali zdrave celice. celice. Na splošno je za večino bolezni tako ciljno usmerjen drog porod morda ni nujno potreben, vendar je lahko zelo koristen pri zapletenih boleznih, kot sta sladkorna bolezen ali rak.
Bolezni mrežnice očesa
Zdravljenje oči bolezni je na splošno usmerjeno v zmanjšanje vnetja v očesu, popravilo travmatičnih poškodb in zaščito ali izboljšanje vida. Zdrava mrežnica – tanka plast tkiva na zadnji strani očesa – je ključnega pomena za dober vid. Naša mrežnica je sestavljena iz milijonov svetlobno občutljivih celic (imenovanih paličice in stožci) in živčnih vlaken/celic, ki omogočajo, da se svetloba, ki vstopi v oko, pretvori v električne impulze, ki dosežejo možgane. Tako naše oko sprejema in obdeluje vizualne informacije ter jih preko vidnega živca pošilja v možgane. Celoten proces omogoča vid in nadzoruje, kako vidimo slike. Očesne bolezni mrežnice prizadenejo kateri koli del mrežnice. Za nekatere bolezni mrežnice je na voljo malo oblik zdravljenja, ki pa so precej zapletena. Cilj vsakega zdravljenja je popolnoma ustaviti ali upočasniti oči bolezni in zaščititi vid (ohraniti, izboljšati ali obnoviti). Ključnega pomena je zgodnje odkrivanje težav z mrežnico, saj je poškodba nepopravljiva. Če se nekatere bolezni mrežnice ne zdravijo, lahko povzročijo izgubo vida ali slepoto.
Zelo težko je zdraviti bolezni, ki prizadenejo mrežnico, saj je zelo težko dostaviti ciljna zdravila skozi gosto biološko tkivo v očesu. Čeprav so očesna tkiva večinoma sestavljena iz vode, so sestavljena iz viskozne očesne kroglice in goste mreže molekul (hialuronan in kolagen), ki jih delci ne morejo zlahka prodreti, saj sta oba zelo močna ovira. Za ciljno dovajanje zdravila v oko je potrebna velika natančnost. To je razlog, da so se tradicionalne metode, ki so bile uporabljene za dajanje zdravil v oči, v glavnem zanašale na naključno in pasivno difuzijo molekul in te metode niso primerne za dostavo zdravil v zadnji del očesa.
Nanoroboti za zdravljenje bolezni mrežnice
Raziskovalci na Inštitutu Max Planck za inteligentne sisteme v Stuttgartu so skupaj z ekipo razvili nanorobote ("vozila"), ki lahko prvič gredo skozi gosto očesno tkivo. Ti nanoroboti so bili izdelani z uporabo vakuumske tehnike, pri kateri so bili nanodelci na osnovi silicijevega dioksida vzorčeni na rezino, ki so jo nato postavili v vakuumsko komoro pod določenim kotom, medtem ko so odlagali silicijev dioksid, kot sta železo ali nikelj. Senčenje, ki ga povzroča plitki kot, zagotavlja, da se material odlaga samo na nanodelce, ki nato prevzamejo spiralno strukturo propelerja. Ti nanoroboti so široki približno 500 nm in dolgi 2 μm, magnetne narave in oblikovani kot mikro propelerji. Ta velikost je približno 200-krat manjša od premera enega samega pramena človeških las. Nanoroboti so nato na zunanji strani prevlečeni z nelepljivo plastjo biološke tekočine, da se prepreči kakršno koli oprijem med nanorobotom in mrežo bioloških beljakovin v očesnem tkivu, ko nanoroboti krmarijo po njem. Optimalna velikost nanorobotov zagotavlja, da zdrsnejo skozi mrežo biološke polimerne mreže, ne da bi poškodovali občutljivo očesno tkivo. Te neverjetne nanorobote je mogoče napolniti z zdravili ali zdravili, po katerih se lahko premikate cm za cm in ciljate na določeno področje v očesu z uporabo magnetnih polj v realnem času.
Znanstveniki so vbrizgali na tisoče nanorobotov v prašičje oko z iglo in nanešenim magnetnim poljem, da so nanorobote premaknili proti mrežnici očesa v skupnem trajanju 30 minut od injiciranja. Nenehno so spremljali pot nanorobota z uporabo slikovne tehnike, ki se običajno uporablja pri diagnosticiranju očesnih bolezni. Ta tehnika je edinstvena in minimalno invazivna. Čeprav je bil doslej prikazan le v modelnih sistemih ali tekočinah. Znanstveniki upajo, da bodo s to tehniko v bližnji prihodnosti obremenili nanorobote z ustreznimi zdravili in bodo dosegli druga mehka gosta tkiva v nedosegljivih delih človeškega telesa. Področje nanomedicine – uporaba nanorobotov za terapijo – v zadnjih nekaj letih pridobiva veliko pozornosti in razvija se veliko različnih vrst nanorobotov, nekateri uporabljajo 3D proizvodni proces. Zanimivo je, da je mogoče v nekaj urah razviti skoraj milijardo nanorobotov z izhlapevanjem silicijevega dioksida in drugih materialov, kot je železo, na silikonsko rezino v pogojih visokega vakuuma.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Zhiguang W et al. 2018. Roj spolzkih mikropropelerjev prodre v steklovino očesno telo. Znanost Predplačila. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
