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Los robots suaves que se venían abajo minúsculos podían entregar exacto las drogas al sistema nervioso central

¿Usted permita un viaje maniaco minúsculo alrededor de su sistema nervioso tratarle con las drogas? Usted puede estar inclinado para decir no, pero en el futuro, “los nanorods magnético alineados en alginato encapsulan” (los maniacos) pueden ser parte de un arsenal avanzado de las tecnologías de lanzamiento de la droga en la eliminación de los doctores. Un estudio reciente en fronteras en robótica y el AI es el primer para investigar cómo tales robots minúsculos pudieron realizarse como los vehículos de lanzamiento de la droga en tejido de los nervios. El estudio encuentra que cuando están controlados usando un campo magnético, los robots suaves que se vienen abajo minúsculos pueden moverse contra el flujo flúido, toma de altura declives y moverse sobre tejidos de los nervios, tales como la médula espinal, y depositan substancias en las situaciones exactas.

Las enfermedades en el sistema nervioso central pueden ser difíciles de tratar. La “entrega de las drogas oral o intravenoso, por ejemplo, a los cánceres del objetivo o a las enfermedades neurológicas, puede afectar a las regiones de la carrocería y el sistema nervioso que está sin relación a la enfermedad,” explicó a Lamar Mair de la física médica de Weinberg, compañía del aparato médico basada en los E.E.U.U. y socio industrial en el estudio. El “lanzamiento apuntado de la droga puede llevar a la eficacia perfeccionada y a los efectos secundarios reducidos debido a un lejos-objetivo más inferior que dosifica.”

Lanzamiento apuntado de la droga con los robots minúsculos

Una manera de lograr la dosificación apuntada es utilizar los robots minúsculos para entregar las drogas a las situaciones específicas. Mientras que esta tecnología todavía está en su infancia, los investigadores han desarrollado diversos tipos de micro o de millirobots que podrían satisfacer esta meta aparentemente inverosímil. Sin embargo, el problema grave miente en controlar su actividad mientras que viajan a través de tejidos en la carrocería, y pocos investigadores han puesto sus robots que se venían abajo al reto viendo cómo manejan la mudanza a través de tejidos reales.

Los campos magnéticos son una manera determinado prometedora de controlar cosas dentro de la carrocería, pues no son influenciados por los tejidos y no tienden a ser muy seguros. Ésta es la potencia detrás de los maniacos, que son robots que se vienen abajo minúsculos que contienen los nanorods magnéticos embalados en una granada esférica suave. Estas propiedades deben permitir que se vengan abajo con seguridad a través de la carrocería en respuesta a un campo magnético aplicado externamente, con el objetivo de drenarlos a un sitio del objetivo para el lanzamiento de la droga.

El equipo de investigación detrás del estudio actual quiso probar sus robots suaves maniacos bajo condiciones que pueden experimentar en la carrocería. Éstos incluyen la configuración ondulante y tortuosa del sistema nervioso, que incluye el líquido espinal cerebral que fluye y declives escarpados.

Los investigadores probaron la capacidad de los maniacos de toma de altura declives con el aumento de la inclinación y de moverse contra fluido. También obtuvieron cerebros de la rata y las médulas espinales del ratón para probar la capacidad de los robots de moverse a lo largo de los tejidos y de depositar un tinte en sus superficies, como reemplazo para una droga.

Buenos trepadores

Bajo estímulo magnético, los maniacos escalaron con éxito los declives tan escarpados como 45 grados y se movieron aguas arriba contra un flujo flúido que era similar a lo que encontrarían en el sistema nervioso. Los investigadores podían maniobrar a maniacos tinte-cargados alrededor en la superficie de los tejidos de los nervios del roedor con un grado fino de mando, y con éxito depositado el tinte en situaciones específicas. Incluso re-dosificaron varias situaciones para aumentar la cantidad de “droga” dosificada a esa región.

La capacidad de volver y las regiones de la re-dosis que recibieron la dosis escasa sobre el tratamiento inicial es importantes. Estos resultados son muy preliminares y altamente experimentales, pero pensamos que hemos demostrado prueba evidente que pequeños, suavidad, los microrobots cápsula-basados tienen potencial para el lanzamiento local controlado en enfermedades de los nervios.”

Profesor David Cappelleri, universidad de Purdue

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.