Mikroroboty w medycynie są już znane, jednak metodyka, technologia i czas ich powstawania pozostawia wiele do życzenia. Wykorzystanie tych urządzeń pozwala na wykonywanie mało inwazyjnego i, przede wszystkim, precyzyjnego procesu leczenia.
Metody tworzenia mikrorobotów
Dotychczas najczęściej wykorzystywaną metodą tworzenia robotów jest druk 3D, który – poprzez wykorzystanie polimeryzacji dwufotonowej – pozwala na tworzenie obiektów w nanoskali. Mimo zaawansowanej techniki oraz wysokiej dokładności, proces tworzenia mikrorobotów jest długi i niekoniecznie skuteczny. Proces powstawania robota jest długookresowy, ponieważ tworzone piksele w druku 3D muszą być po kolei utwardzane. Co więcej, nanocząsteczki magnetyczne mogą zablokować drogę przejścia światła.
Dlatego też, pomimo skutecznej, lecz powolnej metody, nadal w świecie nauki poszukiwano nowych metod i technologii, które pozwoliłyby na powstawanie mikrorobotów szybciej. Z rozwiązaniem ruszył zespół z Korei Południowej z profesorem Hongsoo Choi na czele.
Mikroroboty hodowane wśród komórek macierzystych
Profesor Choi wraz z zespołem opracował nową metodę tworzenia mikrorobotów, która daje możliwość powstania 100 robotów w ciągu jednej minuty. Wszystko to jest możliwe dzięki zastosowaniu magnetycznych cząstek oraz żelatyny metakrylowanej, którą utwardza się światłem bezpośrednio na chipie mikroprzepływowym.
Tak powstałego mikrorobota umieszcza się w hodowli komórek macierzystych, które pochodzą z wnętrza ludzkiego nosa. Proces ten pozwala na powstanie robota, który może przemieszczać się dzięki magnetycznym nanocząsteczkom, poprzez ich reagowanie na zewnętrzne pole magnetyczne.
„Spodziewamy się, że technologie opracowane w ramach tego badania, takie jak masowa produkcja mikrorobotów, precyzyjne działanie za pomocą pól elektromagnetycznych oraz dostarczanie i różnicowanie komórek macierzystych, znacznie zwiększą skuteczność ukierunkowanej terapii precyzyjnej w przyszłości. ”
Profesor DGIST Hongsoo Choi
Powstałe w DGIST mikroroboty zostały poddane testom i różnego rodzaju eksperymentom. Również z zastosowaniem mikrorobota z enzymem go rozkładającym, dzięki czemu możliwe było całkowite jego rozłożenie się w ciągu 6 godzin.
Przeprowadzone eksperymenty na nowych mikrorobotach potwierdziły także możliwość dostarczenia komórek macierzystych w odpowiednio dobrane miejsce, nawet po przejściu przez mikrokanał ukształtowany jako labirynt.
Co więcej, badania zapewniły możliwość takiego dostarczenia komórek macierzystych, aby możliwa była realizacja precyzyjnej terapii.
