Virüsten biraz daha büyük olan küresel nanobot sürüleri, beyindeki ölümcül kanamaları durdurarak her yıl dünya çapında yüz binlerce hayat kurtarabilir.
Şanghay Jiao Tong Üniversitesi ve Edinburgh Üniversitesi’nden klinisyenlerin liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, vücuttaki kan damarlarına pıhtılaştırıcı maddelerin hassas dozlarını iletmek ve böylece patlamaları önlemek için manyetik olarak kontrol edilen cihazlar geliştirdi.
Bu ilaç taşıyıcı mikroskobik yapıların potansiyel etkinliğini göstermek amacıyla, ilaç taşıyan milyarlarca yapı bir test hayvanının vücuduna enjekte edilerek karotisindeki model anevrizmanın güvenli bir şekilde etkisiz hale getirilmesi sağlandı.
Teknoloji henüz felç riski taşıyan insan hastalar üzerinde denenmemiş olsa da, yeniliğin arkasındaki ekip, tasarımlarının, tek bir damla kaybetmeden kontrollü miktarda ilacı hassas bir konuma ulaştırma zorluğunun üstesinden gelebileceğinden emin.
Çalışmanın eş baş yazarı ve Edinburgh Üniversitesi’nden hesaplamalı biyofizikçi Qi Zhou, “Nanorobotlar tıpta yeni ufuklar açmaya hazırlanıyor. Bu sayede geleneksel tedavilere göre daha az riskle cerrahi onarımlar gerçekleştirebilir ve vücudun ulaşılması zor bölgelerine hassas bir şekilde ilaç gönderebiliriz” dedi. “Çalışmamız, bu teknolojilerin klinik ortamda kritik tıbbi durumları tedavi etmeye daha da yaklaşması yönünde önemli bir adım.”
Çapı ortalama 300 nanometre olan her bir parçacık, trombin adı verilen bir pıhtılaştırıcı madde yüküyle çevrili bir manyetit çekirdekten oluşuyor. Trombin, tam olarak 42,5 santigrat derecede eriyen bir maddeden yapılmış koruyucu bir kabukla kapsüllenmiş durumda; bu sıcaklık insan vücut sıcaklığının hemen üzerinde.
Bir teknisyenin rehberliğinde manyetik alanın büküm kuvvetlerine maruz bırakılan demir oksit çekirdeği, nanopartikülü ultrasonla haritalanan bir kan damarları labirentinde sürüklüyor.
Robotlar, ancak anevrizmanın içine güvenli bir şekilde girdikten sonra kaplamalarını eritmek için hızla değişen bir manyetik alana maruz kalırlar. Bu, pıhtılaşma sürecini başlatıyor ve kan damarının patlamasını önlüyor.
Araştırma ekibi, pıhtılaşma, erime noktaları, bozulmaya karşı direnç ve nihayetinde bir vücut içinde güvenli bir şekilde işlev görme yeteneğindeki etkinliğini test eden bir dizi denemede yeniliklerini test etti.
Çözeltideki nanobotların enjeksiyonu, hayvanın karotidinden kısa bir mesafeye, atardamar duvarında zayıflayan bir modele taşındı. Burada parçacıklar durduruldu ve komut üzerine yüklerini serbest bırakmaya zorlandı.
Araştırmacılar, ısıtma sürecinden veya ilacın verilmesinden kaynaklanan herhangi bir iltihaplanma veya kazara hasar belirtisi olmadığını buldular; bu da daha ileri testler için iyiye işaret.
Beyin anevrizmaları dünya çapında insanların yaklaşık yüzde 3’ünü etkiler. Bunların yalnızca küçük bir yüzdesi yırtılsa da, sonuçları korkunç ve genellikle iskemik inme olarak adlandırılan durumda felç ve ölümle sonuçlanıyor.
Bir kan damarının duvarının incelmesiyle oluşan bu yırtıklar, genellikle zayıflamış bölümü klipsleyen, baypas eden ya da şişkin keseye kan akışını engellemek için endovasküler sarmal kullanan cerrahi prosedürlerle önleniyor.
Tıbbi uzmanlar, bunun yerine endovasküler tıkaç olarak nanobotları kullanarak, klipslerin reddedilme olasılığını veya ameliyat ve kan damarlarını baypas etme risklerini önleyebilir.
Nanobotların, manyetik alanların şu anda ulaşabildiği derinliklerden daha derinlere, insan vücuduna ulaşabilmesini sağlamak için ek yeniliklere ihtiyaç duyulacak.
Ancak mevcut kanıtlar, bu mikroskobik sağlık görevlisi hizmetinin bir gün titrek bir kan damarının patlamasını ve bir hayatı sonlandırmasını önlemenin güvenli ve hızlı bir yolu olabileceğini gösteriyor.
