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I robot molli di ruzzolamento minuscoli hanno potuto consegnare precisamente le droghe al sistema nervoso centrale

voi lasci un maniaco minuscolo viaggiare intorno al vostro sistema nervoso per curarvi con le droghe? Potete essere inclinato per dire no, ma in futuro, “i nanorods magneticamente stati allineati in alginato incapsula„ (maniaci) possono fa parte di un arsenale avanzato delle tecnologie di consegna della droga a disposizione di medici. Uno studio recente nelle frontiere nella robotica e nel AI è il primo per studiare come tali robot minuscoli potrebbero eseguire come i vettori della droga in tessuto neurale. Lo studio trova che una volta gestiti facendo uso di un campo magnetico, i robot molli di ruzzolamento minuscoli possono muoversi contro quantità di fluido, scalare i pendii e muoversi circa i tessuti neurali, quale il midollo spinale e depositano le sostanze alle posizioni precise.

Le malattie nel sistema nervoso centrale possono essere difficili da trattare. “Consegnare le droghe oralmente o per via endovenosa, per esempio, ai cancri dell'obiettivo o alle malattie neurologiche, può pregiudicare le regioni dell'organismo ed il sistema nervoso che è indipendente dalla malattia,„ ha spiegato Lamar Mair di fisica medica di Weinberg, una società dell'apparecchio medico basata negli Stati Uniti e un partner industriale sullo studio. “La consegna mirata a della droga può piombo ad efficacia migliore ed agli effetti collaterali diminuiti dovuto l'fuori obiettivo più basso che dosa.„

Consegna mirata a della droga con i robot minuscoli

Un modo raggiungere il dosaggio mirato a è di utilizzare i robot minuscoli per consegnare le droghe alle posizioni specifiche. Mentre questa tecnologia è ancora nella sua infanzia, i ricercatori hanno sviluppato i vari tipi di micro- o di millirobots che potrebbero compiere questo scopo apparente lontano-prelevato. Tuttavia, il problema principale si trova nel gestire la loro attività mentre attraversano through i tessuti nell'organismo e pochi ricercatori hanno messo i loro robot di ruzzolamento alla sfida vedendo come trattano muoversi attraverso i tessuti reali.

I campi magnetici sono un modo specialmente di promessa gestire le cose dentro l'organismo, poichè non sono influenzati dai tessuti e non tendono ad essere molto sicuri. Ciò è la potenza dietro i maniaci, che sono robot di ruzzolamento minuscoli che contengono i nanorods magnetici imballati in uno shell sferico molle. Questi beni dovrebbero permetterli di ruzzolare sicuro attraverso l'organismo in risposta ad un campo magnetico applicato esternamente, con lo scopo di estrazione loro ad un sito dell'obiettivo per la consegna della droga.

Il gruppo di ricerca dietro lo studio corrente ha voluto collaudare i loro robot molli del maniaco nelle circostanze che possono sperimentare nell'organismo. Questi comprendono l'architettura ondeggiante e tortuosa del sistema nervoso, che comprende il liquido spinale cerebrale scorrente ed i pendii ripidi.

I ricercatori hanno verificato la capacità dei maniaci di scalare i pendii con l'aumento di ripidezza e di muoversi contro liquido corrente. Egualmente hanno ottenuto i cervelli del ratto ed i midolli spinali del mouse per verificare la capacità dei robot di muoversi lungo i tessuti e di depositare una tintura sulle loro superfici, come sostituto per una droga.

Buoni scalatori

Nell'ambito di stimolo magnetico, i maniaci hanno sottoposto a operazioni di disgaggio con successo i pendii ripidi quanto 45 gradi e si sono mossi a monte contro una quantità di fluido che era simile a cui avrebbero incontrato nel sistema nervoso. I ricercatori potevano manovrare i maniaci tintura-caricati intorno sulla superficie dei tessuti neurali del roditore con un grado fine di controllo e con successo depositato la tintura nelle posizioni specifiche. Anche ri-hanno dosato parecchie posizioni per aumentare la quantità “di droga„ dosata a quella regione.

La capacità di ritornare e le regioni della ri-dose che hanno ricevuto la dose insufficiente sopra il trattamento iniziale è significative. Questi risultati sono molto preliminari ed altamente sperimentali, ma pensiamo che abbiamo dimostrato la prova ben fondata che piccoli, a microrobots molli e basati a capsula hanno potenziale per la consegna locale controllata nelle malattie neurali.„

Prof. David Cappelleri, Purdue University

Source:
Journal reference:

Mair, L.O., et al. (2021) Soft Capsule Magnetic Millirobots for Region-Specific Drug Delivery in the Central Nervous System. Frontiers in Robotics and AI. doi.org/10.3389/frobt.2021.702566.