دارورسانی مستقیم از چشم توسط ربات‌های کوچک

دانشمندان یک ربات کوچک را توسعه داده‌اند که می‌تواند از طریق بافت چشم انسان، با دقت بالا دارورسانی کند.

کد خبر: ۲۶۰۲۵۹

تاریخ: ۲۰ آبان ۱۳۹۷ - ۱۴:۳۶

به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از ساینس‌مگ، یک تیم از دانشمندان بین‌المللی، نانوربات‌های پروانه‌ای شکلی ابداع کرده‌اند که برای نخستین بار می‌توانند از طریق بافت چشم، دارورسانی کنند.

محققان آزمایشگاه سیستم‌های میکرو، نانو و مولکولی در موسسه "مکس پلانک"(Max Planck) برای سیستم‌های هوشمند در اشتوتگارت آلمان، با همکاری محققانی از سراسر جهان برای توسعه این فناوری پیشگامانه گرد هم آمدند.

این نانوربات‌ها تنها ۵۰۰ نانومتر طول دارند که اندازه مناسبی برای حرکت در بافت چشم است. این ربات‌ها در یک پوشش نچسب پوشیده شده‌اند و با سوزن‌هایی ۲۰۰ برابر کوچکتر از قطر موی انسان به بافت چشم منتقل می‌شوند. این سوزن‌ها حتی عرضی کمتر از یک باکتری دارند.

اندازه کوچک آنها همراه با پوشش بیرونی لغزنده، به آنها اجازه می‌دهد تا بدون آسیب رساندن به بافت‌های حساس بیولوژیکی در چشم حرکت کنند. این اولین بار است که دانشمندان توانسته‌اند نانوربات‌ها را از بافتی با این میزان چگالی عبور دهند و آنها را به صورت فیزیکی هدایت کنند.

پیش از این، این ایده تنها در مدل‌ها یا در مایعات بیولوژیک مطرح شده بود. امید است که در آینده، ربات‌ها بتوانند با دقت بسیار بالا، داروها و سایر عوامل درمانی را به مناطق هدف بدن تحویل دهند.

در حال حاضر، تحویل دارو به مناطق هدف بسیار به خصوص در مناطق بافت متراکم و در مقیاس کوچک، دشوار است. چشم نیز یک مجموعه منحصر به فرد از چالش‌ها است، چرا که چشم از یک ماده بسیار متراکم با ماتریس فشرده ساخته شده است.

بافت چشم همچنین دارای یک شبکه بیوپلیمری بسیار خاص است که مانع از عبور اشیا از خود می‌شود و این، کار را برای ربات‌های کوچک هم دشوار می‌کند.

در نهایت، این کار امکان‌پذیر شد، اما حرکت دقیق ربات‌ها، مشکلات دیگری را به همراه داشت. برای غلبه بر این مشکل نیز، دانشمندان مواد مغناطیسی مانند آهن را اضافه کردند تا از طریق میدان مغناطیسی به مقصد هدایت شوند.

اولین لایه پوشش لغزنده روی نانوربات‌ها شامل مولکول‌های متصل به سطح می‌شود، در حالی که دومین لایه پوششی متشکل از فلوئوروکربن مایع است. این ترکیب هوشمندانه اجازه می‌دهد تا نانوربات‌ها از طریق بافت فشرده چشم عبور کنند.

"ژیگوانگ وو" محقق اصلی این پژوهش توضیح می‌دهد: ما برای لایه پوششی از طبیعت الهام گرفتیم. وی در حال حاضر استاد موسسه فناوری کالیفرنیا است.

وی افزود: در مرحله دوم، ما یک لایه مایع موجود در گیاه کوزه‌ای گوشت‌خوار را که دارای سطح لغزنده برای گرفتن حشرات است، استفاده کردیم که همانند پوشش تفلون در یک تابه است. این پوشش لغزنده برای کارایی موثر ربات‌های ما در داخل چشم بسیار مهم است، زیرا چسبندگی بین شبکه پروتئینی بیولوژیکی در زجاجیه و سطح نانوربات‌ها را کاهش می‌دهد.

این تحقیق اعجاب‌آور در مجله Science Advances منتشر شده است.