Tıbbi mikro robotlar (hala) yolda
Tamam, muhtemelen ne düşündüğünü biliyorum. Yıllardır, hatta onlarca yıldır minik robotların tıpta kullanıldığını duyuyoruz. Ve hâlâ burada değiller. Tıbbi mikrobotlarım nerede zaten?
ETH Zürih’te robot bilimi alanında çalışan Brad Nelson, geliyorlar diyor. Yakında. Ve birçok ciddi hastalıkta oyunun kurallarını değiştirebilirler. yayınlanan bir perspektifte Bilim Bugün Nelson ve ortak yazarı Salvador Pané, bu küçük makinelerin ilaçların tam olarak ihtiyaç duyulan yere dağıtılmasına yardımcı olabileceğini savunuyor. Bu, toksisiteyi en aza indirmeye yardımcı olacaktır. Nelson, “Böylece daha güçlü dozlar kullanabiliriz ve belki bu hastalıkların bazılarını tedavi etme şeklimizi yeniden düşünebiliriz” diyor.
Nelson’ı bu teknolojilerin yolda olduğu konusunda iyimser yapan şey nedir? Bu tür robotlardan bazıları laboratuvar tezgahından çıkıp domuzlar da dahil olmak üzere büyük hayvanların içine girdi. Vücudun içinde “bağlantısız” olarak dolaşabilen tıbbi mikro robotlar üzerinde çalışan en az dört girişim var. Bunlardan biri olan Bionaut, terapisini 1. aşama denemelerine taşımak için bu yılın başlarında 43 milyon dolar topladı. Bu parayı, glioma beyin tümörlerinin bulunduğu bölgeye ilaç dağıtmak ve beyindeki omurilik sıvısının akışını engelleyen kistleri delmek için tasarlanmış, kalem ucu büyüklüğünde cihazlar geliştirmek için kullanacak. Dandy-Walker sendromu.
“Mikrorobot”, boyutları bir mikrondan (insan saçı genişliğinin yaklaşık 100’de biri) birkaç milimetreye kadar değişen boyutlardaki robotları kapsayan her şeyi kapsayan bir terimdir. Eğer robot gerçekten çok küçükse, bir mikrondan daha küçükse, o bir nanorobottur. Nelson, “mikrobot” demek kulağa gerçekten hoş geldiği için cazip gelse de, bunun “daha çok Hollywood tarzı bir terim” olduğunu söylüyor.
Mikro robotlar sentetik malzemelerden, biyolojik malzemelerden (bunlara biyolojik robotlar veya biyobotlar denir) veya her ikisinden (biyohibrit robotlar) oluşabilir. Nelson’ın geliştirdiğiler de dahil olmak üzere pek çoğu mıknatıslar sayesinde hareket ediyor.
Ancak diğerleri kendi başlarına hareket edebilirler. Geçen hafta Tufts ve Harvard’dan bir araştırmacı ekibi trakeal hücreleri biyobotlara dönüştürdüklerini bildirdi. İnsan trakeasının iç kısmında mikropları ve kalıntıları yakalamak için dalgalı kirpikler bulunur. Ancak bu araştırmacılar trakeal hücrelerin, kirpiklerin dışarıda olduğu bir organoid oluşturmasını teşvik etti. Şekillerine ve kirpiklerin kapsamına bağlı olarak botlar düz çizgilerde hareket edebilir, daireler çizebilir veya kıpırdayabilir. Ve sürpriz bir şekilde, araştırmacılar bir metal çubuğu bir tabakta büyüyen canlı nöronlardan oluşan bir katmana sürttüklerinde, biyobotlar bölgeye akın etti ve yeni nöronların büyümesini tetikledi. Çalışmayı yöneten Tufts mühendislerinden Michael Levin bir basın toplantısında şunları söyledi: “Normal hasta trakeal hücrelerinin, DNA’larını değiştirmeden kendi başlarına hareket edebilmeleri ve hasar bölgesinde nöron büyümesini teşvik edebilmeleri büyüleyici ve tamamen beklenmedik bir şey.” serbest bırakmak. “Şimdi iyileştirme mekanizmasının nasıl çalıştığına bakıyoruz ve bu yapıların başka neler yapabileceğini soruyoruz.”
Bu mikro robotların potansiyel faydası çok büyüktür. Nelson, “Birçok insan damar hastalıklarını düşünüyor” diyor. Felç hastalarını tedavi etmek için mikro robotlar beyine enjekte edilebilir ve beyindeki kan pıhtılarını çözebilir. Veya beyindeki damarlardaki zayıf noktaları güçlendirerek patlamalarını engelleyebilirler. İlaçları belirli yerlere dağıtabilirler. Ve sonra daha tuhaf uygulamalar var. Pensilvanya Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bir gün diş fırçanızın yerini alabileceğini umdukları robotlar geliştirdiler.
Diğer ekipler spermi taklit eden veya spermden yapılan botlar üzerinde çalışıyor. Araştırmacılar, dönen bir manyetik alan yardımıyla yüzen, IRONSperm adı verilen demir nanopartikülleriyle kaplı inek spermi geliştirdiler; umut, bunların hedefe yönelik ilaç dağıtımı için kullanılabilmesidir. Almanya’dan bir ekip, zayıf yüzen spermleri yumurtaya ileterek döllenmeye yardımcı olan mikro robotlar üzerinde çalışıyor. Hatta sistemleri yumurtanın sert kaplamasını parçalayacak ilaçları bile salgılıyor. Aynı grup yakın zamanda mikro robotların IVF’de nasıl kullanılabileceğini de açıkladı. Tipik bir tüp bebek işleminde yumurta vücut dışında döllenir ve ortaya çıkan embriyo rahme transfer edilir. Prosedür çoğu zaman başarısız olur. Ancak mikrobotlar embriyoyu fallop tüpüne veya endometriyuma geri götürebilirse, embriyo daha doğal koşullar altında gelişebilir ve bu da implantasyon oranlarını artırabilir. Bir embriyoyu kavrayabilecek veya taşıyabilecek, onu serbest bırakabilecek ve daha sonra doğal olarak bozunabilecek manyetik alanlar tarafından yönlendirilen mikro robotlar öngörülüyor.