Skruekræft:Microneedle klæber det til kræftvæv

En narkotika-fyldt mikrorobotisk nål målretter og forbliver fastgjort til kræftvæv i laboratorieforsøg uden behov for kontinuerlig anvendelse af et magnetfelt, muliggøre mere præcis levering af lægemidler. Detaljerne blev offentliggjort af forskere ved DGIST's Microrobot Research Center i Korea og kolleger i tidsskriftet Avanceret sundhedsmateriale .

"Kemoterapeutiske lægemidler forårsager en lang række bivirkninger på grund af deres indvirkning på sundt og kræftsvæv, "forklarer robottekniker Hongsoo Choi fra Koreas Daegu-Gyeongbuk Institute of Science &Technology (DGIST), der ledede forskningen. "For at undgå disse uønskede effekter, forskere har eksperimenteret med mikrorobotter i forskellige former, der leverer lægemidler til bestemte væv. "

Drug-toting mikrorobotter kræver normalt et magnetfelt for at lede dem til målrettede væv og derefter holde dem på plads, ellers skylles de let væk af kropsvæsker såsom blodgennemstrømning. Choi og kolleger ønskede at designe en funktionel mikrorobot, der undgår upraktisk og langvarig brug af et energiforbrugende magnetfelt.

Det lykkedes ved at lave en mikrorobot formet som en proptrækker med en nål for enden.

Choi arbejdede sammen med DGIST's Seungmin Lee og kolleger for at fremstille den proptrækkerformede mikronål ved hjælp af laserlitografi. Mikroroboten lagres derefter med nikkel og titaniumoxid for at sikre, at den kan manipuleres magnetisk og er biokompatibel med menneskekroppen. Narkotika kan lægges på den porøse, proptrækkerformet stillads og inde i nålen.

Teamet testede mikrorobotterne i små kamre fyldt med væske. De brugte med succes et magnetfelt til at dirigere dem til spyd og vedhæfte til væv. Når det er rettet, det tog en væskestrømningshastighed på 480 millimeter i sekundet for at skylle nålen ud af vævet. Til sammenligning, strømningshastigheden i små arterioler er omkring 100 millimeter i sekundet.

De brugte derefter en beregningsmetode til mere præcis automatisk, frem for manuel, målretning af væv ved hjælp af et magnetfelt. Automatisk målretning og fiksering tog kun syv sekunder, hvorimod manuel styring af magnetfeltet tog 55 sekunder.

Endelig, de fyldte mikronålene med kræftlægemidlet paclitaxel og testede dem i et mikrokammer indeholdende humane kolorektale kræftceller. Mikrorobotterne målrettede og dræbte effektivt cellerne.

Næste, teamet planlægger at forbedre microrobot for mere effektiv lægemiddelindlæsning og at optimere magnetfeltsystemet for mere præcis kontrol. Yderligere test på dyr og derefter forsøg med mennesker vil være nødvendig, før mikrorobotterne kan bruges som en behandlingsstrategi.