Sværme af mikrorobotter kunne være en løsning til at fjerne blokering af medicinsk udstyr i kroppen

Sværme af mikrorobotter sprøjtet ind i den menneskelige krop kunne fjerne blokeringen af ​​internt medicinsk udstyr og undgå behovet for yderligere operation, ifølge ny forskning fra University of Essex.

Undersøgelsen er første gang, videnskabsmænd har udviklet magnetiske mikrorobotter til at fjerne aflejringer i shunts - almindeligt internt medicinsk udstyr, der bruges til at behandle en række forskellige tilstande ved at dræne overskydende væske fra organer.

Shunter er tilbøjelige til at fejle, ofte forårsaget af blokeringer på grund af en ophobning af sediment. Sedimentet indsnævrer ikke kun og hindrer væske i at passere gennem shunten, men det påvirker også shuntens fleksibilitet. Dette fører til, at patienter har brug for gentagne, invasive operationer gennem deres liv enten for at erstatte shunten eller bruge et kateter til at fjerne blokeringen.

Denne nye forskning, ledet af mikrorobotikekspert Dr. Ali Hoshiar fra Essex' School of Computer Science and Electronic Engineering, har imidlertid vist, at der kunne være et trådløst, ikke-invasivt alternativ til at fjerne blokeringen i en shunt.

Udgivet i IEEE Transactions on Biomedical Engineering journal, har Dr. Hoshiar og hans team vist, at en sværm af hundredvis af mikrorobotter – lavet af magnetiske nanopartikler i nanostørrelse – sprøjtet ind i shunten i stedet kunne fjerne sedimentet.

"Når de magnetiske mikrorobotter er injiceret i shunten, kan de flyttes langs røret til det berørte område ved hjælp af et magnetfelt, genereret af en kraftig magnet på kroppens overflade," forklarede Dr. Hoshiar. "Sværmen af ​​mikrorobotter kan derefter flyttes, så de skraber sedimentet væk og renser røret.

"Denne metodes ikke-invasive karakter er en betydelig fordel for eksisterende metoder, da den potentielt vil eliminere risikoen for operation og en operationsrelateret infektion og derved reducere restitutionstiden."

Med hver mikrorobot mindre end bredden af ​​et menneskehår, når sværmen har gjort sit arbejde, kan den enten føres til maven via et magnetfelt eller kropsvæske, så de forlader kroppen naturligt. Fordi mikrorobotterne har meget høj biokompatibilitet, vil de ikke forårsage toksicitet.

Forskningen fandt også en direkte sammenhæng mellem styrken af ​​det magnetiske felt og succesen med at skrabe sedimentet væk i shunten.

Dette er det første proof-of-concept-eksperiment med mikrosværme til at åbne en blokering i en shunt. Den næste fase af denne forskning er at arbejde sammen med klinikere om at udføre forsøg. Forskerne ser også på, hvordan konceptet kan bruges til andre applikationer. + Udforsk yderligere

Reduktion af infektionsrater hos voksne hydrocephaluspatienter efter standardiseret protokol til forebyggelse af shuntinfektion