Vir die eerste keer is nanorobotte ontwerp wat kan lewer dwelms direk in die oë sonder om skade te veroorsaak.
Nanorobot tegnologie is 'n onlangse tegniek in die middel van die fokus van wetenskaplikes vir die behandeling van veelvuldige siektes. Nanorobotte (ook genoem nanobotte) is piepklein toestelle wat van nanoskaalkomponente gemaak word en is van grootte 0.1-10 mikrometer. Nanorobotte het die potensiaal om dwelms in die menslike liggaam op 'n baie doelgerigte en presiese wyse. Nanorobotte is so ontwerp of ontwerp dat hulle slegs deur siek selle 'aangetrek' word en dus 'n doelgerigte of direkte behandeling in daardie selle kan maak sonder om enige skade aan gesonde selle te veroorsaak. selle. Oor die algemeen, vir die meeste siektes so 'n geteiken dwelm aflewering mag nie in wese vereis word nie, maar vir ingewikkelde siektes soos diabetes of kanker kan dit baie voordelig wees.
Retinale siektes van die oog
Die behandeling van oog siektes is oor die algemeen daarop gerig om inflammasie in die oog te verminder, traumatiese beserings te herstel en sig te beskerm of te verbeter. ’n Gesonde retina – die dun laag weefsel aan die agterkant van die oog – is van kritieke belang vir goeie sig. Ons retina bestaan uit miljoene ligsensitiewe selle (genoem stawe en keëls) en senuweevesels/selle wat toelaat dat lig wat die oog binnedring in elektriese impulse omgeskakel word om die brein te bereik. Dit is hoe visuele inligting deur ons oog ontvang en verwerk word en deur die optiese senuwee na die brein gestuur word. Die hele proses maak visie moontlik en beheer hoe ons beelde sien. Retinale siektes van die oog affekteer enige deel van retina. Min vorme van behandeling is beskikbaar vir sommige retinale siektes, maar hulle is redelik kompleks. Die doel van enige behandeling is om die behandeling heeltemal te stop of te vertraag oog siekte en om visie te beskerm (bewaar, verbeter of herstel dit). Dit is van kardinale belang om retinale probleme vroeg op te spoor omdat die skade onomkeerbaar is. As dit onbehandel word, kan sommige retinale siektes sigverlies of blindheid veroorsaak.
Dit is uiters moeilik om siektes wat retina affekteer te behandel, want dit is baie uitdagend om geteikende medisyne deur die digte biologiese weefsel wat in die oog teenwoordig is, te lewer. Alhoewel oogweefsel meestal uit water bestaan, maar dit bestaan uit viskose oogbal en 'n digte netwerk van molekules (hyaluronan en kollageen) wat nie maklik deur deeltjies binnegedring kan word nie, aangesien dit albei baie sterk versperrings is. 'n Groot mate van akkuraatheid word vereis om 'n doelgerigte geneesmiddellewering aan die oog te maak. Dit is die rede dat tradisionele metodes wat gebruik is om geneesmiddels aan die oë af te lewer, hoofsaaklik staatgemaak het op lukrake en passiewe diffusie van molekules en hierdie metodes is nie geskik vir die lewering van medisyne aan die agterkant van die oog nie.
Nanorobotte om retinale siektes te behandel
Navorsers by Max Planck Instituut vir Intelligente Stelsels in Stuttgart het saam met 'n span nanorobotte ('voertuie') ontwikkel wat vir die heel eerste keer deur die digte oogweefsel kan gaan. Hierdie nanorobotte is gemaak met behulp van 'n vakuum-gebaseerde tegniek waarin silika-gebaseerde nanopartikels op 'n wafel gevorm is wat dan binne 'n vakuumkamer geplaas is teen 'n spesifieke hoek terwyl silikamateriaal soos yster of nikkel neergelê is. Die skadu wat deur 'n vlak hoek veroorsaak word, maak seker dat die materiaal slegs op nanopartikels neerslaan wat dan heliese skroefstruktuur aanneem. Hierdie nanorobotte is ongeveer 500nm wyd en 2 μm lank, magneties van aard en gevorm soos mikropropellers. Hierdie grootte is ongeveer 200 keer kleiner as die deursnee van 'n enkele string menslike hare. Die nanorobotte word dan met 'n kleefvrye bio-vloeistoflaag aan die buitekant bedek om enige hegting tussen die nanorobot en biologiese proteïennetwerk in die oogweefsel te voorkom wanneer nanorobotte daardeur navigeer. Die optimale grootte van nanorobotte maak seker dat hulle deur die maas van biologiese polimeriese netwerk glip sonder om die sensitiewe oogweefsel te beskadig. Hierdie wonderlike nanorobotte kan gelaai word met dwelms of medisyne en kan cm vir cm navigeer en gerig word op 'n spesifieke area in die oog deur gebruik van magnetiese velde in reële tyd.
Wetenskaplikes het duisende nanorobotte in 'n varkoog ingespuit met 'n naald en magnetiese veld toegepas om die nanorobotte na die retina van die oog in 'n totale tydsduur van 30 minute te roer vanaf inspuiting. Hulle het voortdurend die pad wat die nanorobot geneem het, gemonitor deur 'n beeldtegniek te gebruik wat algemeen gebruik word om oogsiektes te diagnoseer. Hierdie tegniek is uniek en minimaal indringend. Alhoewel dit tot dusver slegs in modelstelsels of vloeistowwe getoon is. Wetenskaplikes hoop dat hierdie tegniek in die nabye toekoms gebruik sal word om nanorobotte met toepaslike terapeutiese middels te laai en hulle sal ander sagte digte weefsels in onbereikbare dele van die menslike liggaam bereik. Die veld van nanogeneeskunde – die gebruik van nanorobotte vir terapie – het die afgelope paar jaar baie aandag gekry en baie verskillende tipes nanorobotte word ontwikkel, waarvan sommige 3D-vervaardigingsproses gebruik. Interessant genoeg kan byna 'n miljard nanorobotte in 'n paar uur ontwikkel word deur silikondioksied en ander materiale soos yster op 'n silicowafer onder hoë vakuumtoestande te verdamp.
***
Bronne)
Zhiguang W et al. 2018. ’n Swerm gladde mikropropellers dring die glasagtige liggaam van die oog binne. Wetenskap Voorskotte. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
