Let's Talk Science tar en titt på det arbete som görs vid American Institute of Physics (AIP) inom området robotbehandlingar för sjukdomar. Kärnan i arbetet är att skapa mikrorobotar som kan leverera läkemedel till cellerna i ett specifikt mänskligt organ, vilket ökar behandlingens effektivitet och minskar läkemedels biverkningar på celler i friska organ och vävnader i människokroppen.
Studien av forskare i USA publicerades i den stora vetenskapliga tidskriften Bioengineering.
Från material:
För att mikroskopiska biorobotar effektivt ska kunna övervinna kroppens immunbarriär måste de bestå av material "positivt förstås av kroppen". De måste också kunna röra sig fritt genom kroppsvätskor, inklusive relativt viskösa medier. Endast på detta sätt kommer läkemedlet i rätt dos att levereras utan problem till en eller annan uppsättning celler i ett organ eller vävnad.
En grupp forskare ledda av Nicole Bass och Yunus Alapan säger att ett kontrollsystem baserat på magnetiska och till och med ljudimpulser används för att flytta medicinska mikrobiorobotar runt i kroppen.
Forskarna rapporterar att de har lyckats skapa mikroskopiska system genom att kombinera så kallade nanoerytrosomer (erytrocytstrukturer) och ett speciellt gensubstrat. I denna kombination kan mikroskopiska biorobotar uppfattas av det mänskliga immunsystemet inte som främmande kroppar.
Mikroskopiska erytrocytbärare fäster vid bakteriemembranet med hjälp av en icke-kovalent biologisk bindning mellan biotin (ett vattenlösligt B-vitamin) och streptavidin (ett protein som produceras av Streptomyces avidinii). Denna process bevarar två viktiga erytrocytmembranproteiner: TER119, som krävs för nanoerytrosomfästning, och CD47, för att förhindra uppslukning av makrofager. Samtidigt är gensubstratet ett slags drivkraft för dessa biosystem.
Forskare noterar att de under laboratorietester registrerade ett minskat immunsvar på införandet av mikrobiorobotar i kroppen med tillhörande läkemedelsmolekyler, vars roll spelades av vitaminer.
Publikationen säger att forskare kommer att använda denna metod för behandling av onkologiska sjukdomar, när det är nödvändigt att öka effektiviteten av påverkan på specifika grupper av celler, inklusive förstörelsen av celler som bildar en tumör. Sådana mikrorobotar kallades "medicinska mikrosimmare".
Experter, som har studerat publikationen, noterar att denna utveckling av amerikanska forskare har sin baksida. I fallet med framgångsrika tester av mikrobiorobotar är det faktiskt omöjligt att helt utesluta möjligheten att det kommer att finnas krafter som är redo att använda denna uppfinning i destruktiva syften: till exempel att leverera läkemedel som inte alls är läkemedel till vissa organ och vävnader när kroppens immunförsvar är "avstängt". Särskilt om en sådan process också kan styras utifrån.