Hihetetlen technológia: így készülnek a gyógyszert szállító spermaszerű robotok
A „mikroúszó” nevű apró robotokat a ráják mozgása inspirálta, fejüket pedig pH-érzékeny burkolat teszi alkalmassá a szabályozott gyógyszerkibocsátásra.
A Hong Kong University of Science and Technology kutatói áttörő technológiát mutattak be a Nature Communications folyóiratban. Egy új mágneses platform segítségével olyan spermaszerű „mikrorobotokat” fejlesztettek ki, amelyek rendkívüli mozgékonyságuk és hatékony gyógyszerleadó képességük révén új távlatokat nyithatnak az orvosi alkalmazások terén. Az innováció jelentős lépést jelent a mikrofluidikai technológiák egyszerűsítése és költséghatékonyságának növelése terén, ezzel megkönnyítve az ilyen eszközök gyártását és széles körű orvosi felhasználását.
Mitől különlegesek ezek a mikrorobotok?
A kutatás során kifejlesztett mikrorobotokat – más néven mikroúszókat – a ráják mozgása ihlette. A spermaszerű kialakítású robotok flexibilis farokkal és hatóanyag-hordozó fejjel rendelkeznek, így kiválóan navigálnak komplex környezetekben, különböző viszkozitású folyadékokban. Ezek a mikrorobotok nemcsak irányíthatók, hanem hatékonyabban is mozognak, mint a hagyományos mikrofluidikai eszközök. A precíziós gyógyszeradagolás és minimálisan invazív orvosi eljárások támogatására tervezett eszközök új mércét állítanak fel a gyógyszerkutatásban.
Forradalmi gyártási eljárás: VTAM platform
A mikroúszók előállítása egy egyedülálló, egylépéses technológián, a Vortex Turbulence-Assisted Microfluidics (VTAM) platformon alapul. Ez a módszer egy hagyományos mikrofluidikai chipet kombinál egy forgó mágneses keverő által létrehozott örvénykamrával. Az eljárás során mágneses alginátcseppeket állítanak elő, amelyek az örvénylő áramlás hatására spermaszerű alakot öltenek, majd a kalcium-klorid oldatban szilárdulnak meg. Az így készült mikroúszók biológiailag lebomló fejjel és rugalmas farokkal rendelkeznek, méretük és formájuk pedig az áramlás sebessége és az oldat koncentrációja szerint szabályozható.
Javított gyógyszerleadás pH-érzékeny bevonattal
A kutatócsoport további fejlesztésekkel növelte a mikroúszók gyógyszerleadási képességét. A felületükre pH-érzékeny membránt helyeztek, amely lassú és szabályozott hatóanyag-leadást biztosít különböző kémhatású környezetekben. A membránnal ellátott mikrorobotok hatékonyabb hatóanyag-kibocsátást értek el, mint a hagyományos megoldások. A kutatók mesterségesen létrehozott emberi testmodellekben tesztelték a mikroúszókat, és célzott gyógyszeradagolást hajtottak végre, ezzel is alátámasztva az eszközök orvosbiológiai jelentőségét.
A jövő kilátásai
Shen Yajing professzor, a kutatás vezetője szerint a VTAM platform lehetőséget kínál bonyolult 3D-s struktúrák gyors és hatékony előállítására. A technológia optimalizálása jelenleg is zajlik, hogy a mikrorobotok teljesítménye és stabilitása megfeleljen a gyakorlati követelményeknek. „Izgatottan várjuk az in vivo vizsgálatok megkezdését, hogy valós környezetben is tesztelhessük az eszközök képességeit” – tette hozzá Shen professzor.
Ez az úttörő fejlesztés nemcsak a gyógyszeradagolásban, hanem a minimálisan invazív sebészetben is forradalmi változásokat hozhat, új lehetőségeket nyitva az orvostudomány és a technológia metszéspontján.
Kövesse az Egészségkalauz cikkeit a Google Hírek-ben, a Facebook-on, az Instagramon vagy a Twitter-en, Tiktok-on is!
Az év egészségügyi innovációi, amelyek megváltoztatják a gyógyászatot!
