ربات دانه‌مانندی با هدایت مغناطیسی برای تحویل غیرتهاجمی داروهای متعدد ساخته شد
تیمی از محققان در دانشگاه فناوری نانیانگ (NTU) در سنگاپور روبات‌های مینیاتوری و دانه‌مانندی را توسعه داده‌اند که قادر به حمل چندین دارو و تحویل مستقیم آن‌ها به مناطق هدف در بدن انسان هستند و به‌طور کامل توسط میدان‌های مغناطیسی کنترل می‌شوند.
این ربات‌های کوچک و نرم که توسط دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضای NTU طراحی شده‌اند، اولین ربات‌های ساخته شده‌ای هستند که می‌توانند تا چهار داروی مختلف را در توالی‌های دقیق و برنامه‌ریزی‌شده تحویل دهند.
به گفته محقق اصلی، دکتر لوم گوو ژان، «آنچه که زمانی علمی‌تخیلی بود، اکنون به واقعیت نزدیک‌تر است. روش‌های سنتی تحویل دارو مانند قرص یا تزریق ممکن است روزی در مقایسه با رباتی کوچک که داروها را به دقت به محل مورد نیاز تحویل می‌دهد، کارآمدتر به نظر نرسند.»
مواد هوشمند برای مسیریابی دقیق
این توسعه یک گام بزرگ به جلو در تکنولوژی تحویل دارو است و ممکن است راه را برای درمان‌هایی ایمن‌تر و مؤثرتر با عوارض جانبی کمتر هموار کند. در مقایسه با مدل‌های قبلی که تنها قادر بودند تا سه نوع دارو حمل کنند و نمی‌توانستند ترتیب آزادسازی دارو را برنامه‌ریزی کنند، ربات‌های NTU امکان آزادسازی سفارشی و در صورت نیاز را در محیط‌های پیچیده مانند بدن انسان فراهم می‌کنند.
ربات‌های کوچک از ترکیبی از میکروذرات مغناطیسی و پلیمرهایی که برای بدن ایمن هستند، ساخته شده‌اند. این ترکیب منحصر به فرد مواد به ربات‌ها این امکان را می‌دهد که به مهارت به دور خود بچرخند، بخزند و از مکان‌های کوچک و پیچیده عبور کنند.
در آزمایش‌های آزمایشگاهی، ربات‌ها با سرعت‌هایی از 0.30 میلی‌متر تا 16.5 میلی‌متر در ثانیه در مقاطع مختلف حرکت کردند و داروهای مختلف را در هر مقطع با موفقیت تحویل دادند. حتی در محیط‌های چالش‌برانگیز، مانند محلول‌های مایع غلیظ، ربات‌ها به طور مؤثر جهت‌یابی کردند و داروها را در یک دوره هشت ساعته با حداقل نشت آزاد کردند.
یانگ زیلین، یکی از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: «این یافته‌ها نشان می‌دهند که ربات نرم ما می‌تواند در آینده تحویل دقیق داروهای هدف‌گیری‌شده نقش کلیدی ایفا کند، به ویژه در درمان‌هایی مانند درمان‌های سرطان که نیاز به کنترل دقیق بر چندین دارو دارند.»
آینده تحویل دارویی رباتیک
این تحویل دارویی کنترل‌شده و تقریباً بدون نشت این امکان را به پزشکان می‌دهد تا درمان‌ها را با دقت بیشتری اعمال کنند و نیاز به روش‌های تهاجمی را کاهش دهند.
دکتر یئو لیونگ لیت لئونارد، جراح مغز و اعصاب در بیمارستان دانشگاه ملی، کاربردهای امیدبخشی را می‌بیند: «به عنوان پزشکی که روش‌های کم‌تهاجم انجام می‌دهد، ما در حال حاضر از کاتتر و سیم برای حرکت در رگ‌های خونی برای درمان مشکلات استفاده می‌کنیم».
او توضیح داد: «اما می‌توان پیش‌بینی کرد که به زودی این کار توسط ربات‌های کوچکی که می‌توانند به صورت خودکار در بدن شنا کنند تا به مکان‌هایی برسند که ما نمی‌توانیم با ابزارهای خود به آنجا برویم، جایگزین خواهد شد. این ربات‌ها می‌توانند در مکان مورد نظر بمانند و به مرور زمان داروها را آزاد کنند که بسیار ایمن‌تر از گذاشتن کاتتر یا استنت در بدن برای مدت طولانی خواهد بود. این یک پیشرفت بزرگ پزشکی است که در آستانه تحقق است.»
نگاه به آینده، تیم NTU قصد دارد این ربات‌ها را بیشتر مینیاتوری کند و برنامه‌ریزی‌هایی برای انجام آزمایش‌های بیشتر در مدل‌ها و دستگاه‌هایی که بدن انسان را تقلید می‌کنند، دارند. این در نهایت می‌تواند تحویل دارویی هدف‌گیری‌شده را به درمان‌هایی برای شرایطی مانند تومورهای مغزی، سرطان مثانه و سرطان کولورکتال بیاورد.
این مطالعه در Advanced Materials منتشر شده است.
