Наноботы-штопоры будут пробивать пробки в закупоренных кровеносных сосудах - «Наука и технологии»

Традиционные методы удаления пробок в заблокированных артериях являются достаточно сложными операциями в которых используются упругие стенты или пневматические надувные зонды, позволяющие расширить заблокированный участок кровеносного сосуда. Однако, не так давно начала работу международная группа ученых, которая разрабатывает альтернативный метод удаления пробок в кровеносных сосудах. И ключевым моментом этого метода будут крошечные нанороботы, свернутые в спираль наподобие штопора, которые буквально "пробурят" и разрушат материал пробки.

К вышеупомянутой исследовательской группе недавно присоединились ученые из университета Дрексела (Drexel University), которые внесли свой вклад в виде нескольких уникальных разработок. Теперь в составе группы насчитывается 11 участников представляющих различные университеты и научные учреждения. И, благодаря усилиям столь многочисленной и разноплановой группы будет разработан метод удаления пробок, клинические испытания которого могут быть начаты уже через два-три года.

Разрабатываемая технология будет работать следующим образом - цепочка из скрепленных наноразмерных бусинок из оксида железа будет вводиться в кровоток пациента через катетер. Бусинки, удерживаемые химическими связями и силами магнетизма, будут представлять собой крошечного наноробота. Внешнее магнитное поле с определенными параметрами, заставит повернуться каждую из бусинок на определенный угол, в результате чего цепочка приобретет форму спирали, штопора, который, вращаясь вдоль продольной оси, будет в состоянии передвигаться в достаточно вязкой среде кровяной плазмы.

Управляя параметрами внешнего магнитного поля, ученые будут в состоянии направить нанороботов в заблокированный район кровеносного сосуда. После этого, крошечные штопоры, ввинтившись в материал пробки, пробьют ее, и при удачном стечении обстоятельств, полностью разрушат, разблокировав путь кровотоку. Такой процесс скопирован с принципа действия бактерий, вызывающих болезнь Лайма (Lyme's Disease). Эти бактерии, имеющие спиральную форму, перемещаются схожим с нанороботами способом, повреждая по пути все ткани организма.

"Разрабатываемые нами нанороботы не будут вызывать реакцию иммунной системы организма" - рассказывает Минджун Ким (MinJun Kim), директор лаборатории BASTLab (Biological Actuation, Sensing & Transport Laboratory), - "Это будет достигнуто за счет определенных размеров наноботов и свойств их поверхности. Различные типы материалов, из которых будут изготавливаться наноботы, позволят медикам ликвидировать артериальные пробки различных типов. А как только кровоток будет восстановлен, внешнее магнитное поле будет отключено и цепочки расправятся, превратившись в совершенно безобидные структуры, которые выведутся из организма естественным образом. Кроме этого, внутрь микробусинок наноботов могут быть заключены препараты-антикоагулянты, которые предотвратят возможность повторного возникновения пробки на том же самом месте".

"Существующие методы удаления хронических пробок, полностью блокирующие кровообращение в отдельных артериях, успешны лишь в 60 процентах случаев" - рассказывает Минджун Ким, - "Мы полагаем, что разрабатываемый нами метод, поднимет уровень успешности лечения до 80-90 процентов и сократит время реабилитации после лечения".

И в заключение следует отметить, что программ по созданию нанороботов для удаления артериальных пробок была инициирована правительством Южной Кореи, а первым и ведущим участником этой программы стал корейский институт KEIT (Korea Evaluation Institute of Industrial Technologies).