تیمی از مهندسین در دانشگاه کلرادو بولدر کلاس جدیدی از ربات‌های کوچک و خودکششی طراحی کرده‌اند که می‌توانند با سرعتی باورنکردنی از درون مایع عبور کنند و حتی ممکن است روزی داروهای تجویزی را به مکان‌های صعب العبور درون بدن انسان برسانند.
شرح پژوهش
جین لی، نویسنده ارشد این مطالعه و محقق فوق دکتری در دپارتمان مهندسی شیمی و بیولوژیکی، می‌گوید: تصور کنید میکروربات‌ها بتوانند وظایف خاصی مانند جراحی‌های غیرتهاجمی را در بدن انجام دهند. به جای برش دادن به بیمار، می‌توانیم ربات‌ها را به سادگی از طریق قرص یا تزریق به بدن معرفی کنیم و آنها خودشان این عمل را انجام دهند.
میکروربات ها واقعا کوچک هستند. عرض هر یک از آنها تنها ۲۰ میکرومتر است که چندین برابر کوچکتر از عرض یک موی انسان است. آنها همچنین بسیار سریع هستند و می توانند با سرعتی در حدود ۳ میلی متر در ثانیه یا تقریباً ۹۰۰۰ برابر طول خود در دقیقه حرکت کنند. از نظر نسبی این سرعت چند برابر بیشتر از یوزپلنگ است.
میکروربات ها پتانسیل زیادی دارند. در مطالعه جدید، میکرو ربات ها را برای انتقال دوزهای دگزامتازون، یک داروی استروئیدی رایج، به مثانه موش‌های آزمایشگاهی مستقر کردند. نتایج نشان می دهد که میکروربات ها ممکن است ابزار مفیدی برای درمان بیماری های مثانه و سایر بیماری ها در افراد باشند.
سی وایات شیلدز، یکی از نویسندگان این مطالعه جدید گفت: ربات‌های در مقیاس ریز هیجان زیادی را در محافل علمی به دست آورده‌اند، اما چیزی که آنها را برای ما جالب می‌کند این است که می‌توانیم آنها را برای انجام کارهای مفید در بدن طراحی کنیم.
سفر فوق العاده
در فیلم کلاسیک Fantastic Voyage، گروهی از ماجراجویان از طریق یک زیردریایی کوچک شده به بدن مردی در کما می روند.
لی گفت: این فیلم در سال ۱۹۶۶ اکران شد. امروز ما در عصر روبات های میکرومتری و نانومتری زندگی می کنیم.
او تصور می‌کند که درست مانند فیلم، میکروربات‌ها می‌توانند در جریان خون افراد بچرخند و به دنبال مناطق مورد نظر برای درمان بیماری‌های مختلف باشند.
این تیم میکروربات های خود را از موادی به نام پلیمرهای زیست سازگار با استفاده از فناوری مشابه چاپ سه بعدی می سازد. این ماشین‌ها کمی شبیه موشک‌های کوچک به نظر می‌رسند و دارای سه باله کوچک هستند. آنها همچنین شامل یک چیز اضافی هستند: هر یک از ربات ها حباب کوچکی از هوای محبوس شده را حمل می کنند، شبیه به آنچه که وقتی یک لیوان را به صورت وارونه در آب فرو می کنیم اتفاق می افتد. اگر ماشین‌ها را در معرض میدان صوتی قرار دهید، مانند آنچه در اولتراسوند استفاده می‌شود، حباب‌ها شروع به ارتعاش وحشیانه می‌کنند و آب را دور می‌کنند و روبات‌ها را به سمت جلو شلیک می‌کنند.
محققان برای اینکه میکروربات‌های خود را برای آزمایش ببرند، یک مشکل رایج برای انسان‌ها را مورد توجه قرار دادند: بیماری مثانه.
سیستیت بینابینی، همچنین به عنوان سندرم مثانه دردناک شناخته می شود، میلیون ها آمریکایی را تحت تاثیر قرار می دهد و همانطور که از نامش پیداست، می تواند باعث درد شدید لگن شود. درمان این بیماری می تواند به همان اندازه ناراحت کننده باشد. اغلب، بیماران باید چندین بار در طول هفته‌ها به کلینیک مراجعه کنند، جایی که پزشک محلول خشن دگزامتازون را از طریق کاتتر به مثانه تزریق می‌کند.
لی معتقد است که میکروربات ها ممکن است بتوانند کمی تسکین دهند.
در آزمایش‌های آزمایشگاهی، محققان مداری از میکروربات‌ها ساختند که غلظت‌های بالای دگزامتازون را در خود محصور کردند. سپس آنها هزاران ربات را وارد مثانه موش های آزمایشگاهی کردند. میکروربات‌ها قبل از چسبیدن به دیواره‌های مثانه در اندام‌ها پراکنده شدند، که احتمالاً دفع آنها را دشوار می‌کرد.
هنگامی که به آنجا رسیدند، دستگاه ها به آرامی دگزامتازون خود را در طول حدود دو روز آزاد کردند. لی گفت، چنین جریان ثابتی از دارو می تواند به بیماران اجازه دهد تا داروهای بیشتری را در مدت زمان طولانی تری دریافت کنند و نتایج را برای بیماران بهبود بخشد.
نتیجه پژوهش
این تیم باید کارهای زیادی را انجام دهد تا میکروربات‌ها بتوانند از بدن انسان واقعی عبور کنند. برای شروع، این گروه می‌خواهد ماشین‌ها را کاملاً زیست تخریب‌پذیر کند تا در نهایت در بدن حل شوند.
لی گفت: اگر بتوانیم این ذرات را در مثانه کاری کنیم، آن‌گاه می‌توانیم به ترشح داروی پایدارتری دست یابیم و شاید بیماران مجبور نباشند به دفعات به کلینیک مراجعه کنند.
ساخت میکرو ربات های پزشکی با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی جهت انتقال دارو
