Меню

Микрохирурги, которые скоро станут блуждать по нашему телу

Микрохирурги, которые скоро станут блуждать по нашему телу

Микрохирурги, которые скоро станут блуждать по нашему телу. Броским осенним вечерком 2006 года врач Сильвен Мартель затаил дыхание, когда техник погрузил свинью под наркозом во крутящуюся машину фМРТ. Его очи внимательноглядели на экран компа, который демонстрировал магнитную бусинку. висячую в узком кровеносном сосуде свиньи. Усилие в комнате возможно было ощутить на физическом уровнеВ один момент шарик возродился и скользнул по сосуду, будто микроскопичная подводная ладьягрядущая к пункту предназначения. Команда взорваласьрукоплесканиями.

Мартель и его команда чувствовали свежий метод дистанционного управления крохотными предметами изнутри живого животного, манипулируя магнитными силами машины. И в первый раз это сработало.

Научные работники и писатели давным-давно желали о крохотных ботах, которые передвигаются по широкой системе кровообращения организма, будто галактические ученые, изучающие галактики и их жителей. Потенциал громаденкрохотные мед боты имели возможность бы. к примерутранслировать радиоактивные вещества в раковые скопления. Исполнять операции изнутри тела или же чистить сгустки крови, оказавшиеся углубленно изнутри сердца или же мозга.

Мечтание мечтой, но при поддержке ботовбеседует врач Брэдли Нельсон из Политехнического института Цюриха, люд имели возможность бы окунаться напрямик в кровоток, осуществляя операции на головном мозге.

На этот момент мед микророботы по большей части придуманы. но в обозримое десятилетие это имеет возможность поменяться. На данной неделе врач Мариана Медина-Санчес и Оливер Шмидт из ВУЗа изучений жестких тел и материалов Лейбница в Дрездене, Германия, выпустили работу в Nature. в которой отвернулись от большущих экранов к наноинженерным лабораториям. наметив ценности и близкие к реальности проверки по оживлению данных крохотных докторов.

Создание движителей

Мед микророботы считаются частью путешествия медицины в район миниатюризации. В 2001 году израильская фирма предположила PillCam — пластиковую капсулу объемом с конфету.  снаряженную на камере батарейкой и модулем беспроводной передачи данных. Путешествуя по пищевому каналу, PillCam время от времени отсылала назадизображения беспроводным методом. предлагая больше восприимчивый и наименее ядовитый метод диагностики, чем классическая эндоскопия или же рентгенография.

По объему PillCam элементарно большая для безупречного микроробота. собственно что готовит ее применимой лишь только для сравнительно широкой трубки нашей пищеварительной системы. Данная пилюля еще была пассивной и не имела возможность задерживаться в заманчивых пространствах для больше детализированногообследования.

«Настоящий мед бот обязан ехать и продвигаться по трудной сети заполненных жидкостью трубочек в тканях углубленно в организме», разъясняет Мартель.

Организм, к огорчению, не довольно приветлив к постояльцам снаружи. Микророботы обязаны выдерживать коррозионные желудочные соки и плыть ввысь по направлению в кровотоке без мотора.

Лаборатории по всему миру пробуют выдумать благоразумные кандидатуры для заключения трудности с питанием. 1 из мыслях произведено в разработке хим ракет: цилиндрических микророботов с «топливом» — железным или же иным стимулом. которое откликается с желудочными соками или же другими жидкостями, испуская пузырьки из задней части цилиндра.

«Такие моторы непросто контролировать», беседуют Медина-Санчес и Шмидт. Мы можем дерзко рулить их направлением, применяя хим градиенты, но они мало выносливы и эффективны. Проектирование нетоксичного горючего на базе сахара, мочевины или же иных физических жидкостей организма также встречается с проблемами.

Кандидатурой лучше были бы железные физиологические моторчики, которые возможно было бы активировать переменами магнитного поля. Мартель, как зарекомендовала его презентация с бусиной в свинье, был одним из первых, кто изучил похожие движки.

МРТ-машина безупречно подходит для управления и визуализации железных прототипов микророботов, разъясняет Мартель. Автомат содержит некоторое количество наборов магнитных катушек.  ведущей набор намагничивает микроробота впоследствии такого, как он вводится в кровоток сквозь катетер. Вслед за тем, манипулируя градиентными катушками МРТ, мы можем генерировать некрепкие магнитные поля, дабы направлять микроробота сквозь кровеносные сосуды или же иные био трубки. Микрохирурги, которые скоро станут блуждать по нашему телу.

В дальнейших опытах Мартель проделывал микрочастицы из железа и кобальта, обработанные противораковым продуктам, и вводил данных крохотных боец в зайчиковПрименяя компьютерную программку для самодействующего конфигурации магнитного поля, его команда подталкивала роботов буквально в задачаНо непосредственно в данном исследовании не было настоящих опухолей, Мартель беседуетсобственно что похожие планы имеют все шансы оказаться нужными в борьбе с раком печени и другими опухолями с сравнительно гигантскими сосудами.

Отчего не маленькие сосуды? Неувязка снова же в энергии. Мартель сумел уменьшить бота до нескольких сотен микрометров — что-нибудь меньше настятельно просит такбольшущих магнитных градиентов, собственно что те не соблюдают работу нейронов в мозге.

Микрокиборги

Больше стильное заключение — применить био моторы, которые уже есть в природе. Бактерии и сперматозоиды вооружены хлыстоподобными хвостами, которые натуральнымобразом продвигают их сквозь зигзагообразные туннели и полости тела для выполнения био реакций.

Сочетая механические части с биовозможно было бы вынудить 2 данных компонента дополнять приятель приятеля, когда раз выделяет сбой.

Случием имеет возможность работать спермбот. Шмидт придумал крохотные железные спирали, которые обертываются кругом «ленивого» сперматозоида, давая ему мобильность, позволяющую добиться яйцеклетки. Сперматозоида еще возможно загрузить фармацевтическими продуктами.  связанными с магнитной микроструктурой, для исцеления рака в репродуктивном тракте.

Микрохирурги, которые скоро станут блуждать по нашему телу
Ещё есть специальные группы микробов MC-1, которые выравниваются в согласовании с магнитным полем Земли. Генерируя сравнительно слабенькое фон — которого станетдовольно.  дабы одолеть земное — научные работники имеют все шансы направлять внутренний компас микробов в направленности свежей цели вроде рака.

К огорчению, бактерии MC-1 имеют все шансы вынести все тяготы в теплой крови лишь только в направление 40 мин. и основная масса из их мало сильны, дабы плыть напротивтечения крови. Мартель желает сделать гибридную систему из микробов и жировых пузырей. Пузырьки, загруженные магнитными частичками и микробамистанут направляться в больше большие сосуд. при поддержке мощных магнитных полей, пока же не попадут в больше узенькиеВслед за тем они взрываются и отпускают рой микробов, которые буквально например же. при поддержке некрепких магнитных полей станут завершать свое поездка. Научные работники и писатели давным-давно желали о крохотных ботах, которые передвигаются по широкой системе кровообращения организма.

Продвижение вперед

Микрохирурги, которые скоро станут блуждать по нашему телу. Но научные работники накидали кучу мыслях сравнительно движителей, большой задачей остается отслеживание микророботов. Впоследствии внедрения в труп.

Сочетания всевозможных способов визуализации имеют все шансы посодействовать. Ультразвуковая, МРТ и инфракрасная визуализация очень неспешныедабы следить за операциями микророботов углубленно в организме. Но комбинируя свет, звук и электрические волны, мы имели возможность бы прирастить позволение и аффектация.

В эталоне способ визуализации обязан владеть вероятность выслеживать микромоторы на глубине 10 сантиметров под кожей. В 3D и реальном времени, двигаясь с малойскоростью в 10-ки микрометров в секунду, беседуют Медина-Санчес и Шмидт.

На этот момент сего непросто добиться, но научные работники выражают надежду, собственно что ультрасовременные оптико-акустические способы, сочетающие инфракрасное и ультразвуковое изображение. имеют все шансы замерзнуть довольно неплохими для отслеживания микророботов сквозь некоторое количество лет.

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ: ЛЕКАРСТВО ОТ СТАРОСТИ СКОРО БУДЕТ СОЗДАНО, НО СМОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ЕГО СЕБЕ ПОЗВОЛИТЬ?

И за это время остается вопрос, собственно что создавать с роботами по окончании их миссии. Забыть их дрейфовать изнутри тела — означает. разрешить появление сгустков или же иных ужасающих побочных эффектов вроде кишечной инфекции металлом. Возвращение ботов назад в начальную точку (рот, очи и иные натуральные отверстия) имеет возможность быть очень труднымВ следствие этого научные работники оценивают варианты лучше. Выведение ботов натуральным методом или же создание их из биоразлагаемых материалов.

У последнего есть отдельный плюс: в случае если материалы станут чувствительны к теплу, кислотности или же иным плотским моментам. их возможно было бы применить для сотворения автономных биороботов. Работающих без батарей. К примерунаучные работники уже создали маленькие звездчатые «хваталки». которые запираются кругом тканей при воздействии тепла. При размещении кругом пораженных органов или же тканей. Хваталки имели возможность бы изготовлять биопсию на пространстве. Предлагая наименееинвазивный метод скрининга на рак толстой кишки или же отслеживая хроническое воспалительное болезнь кишечного тракта.

«Цель произведено в разработке микророботов, которые сумеют испытывать, диагностировать и работать независимо. 

Пока же люд станут за ними следить и предохранятьконтроль на случай неисправности», беседуют Медина-Санчес и Шмидт.

Необыкновенное поездка мед микророботов лишь только наступает.

Все сочетания материалов, микробов и микроструктур ещё будет необходимо опробывать безгранично длительное время. Дабы увериться в их защищенностив начале на животных, затем и на людях. Научные работники еще ждут содействия от регулирующих органов.

Но оптимистичность научных работников не иссякает.

«При поддержке координированных инициатив микророботы имеют все шансы привести нас в эру неинвазивных способов исцеления уже в направление 10 лет», беседуютученые.

Категория:   Медицина, Технологии

Комментарии