Prvýkrát boli navrhnuté nanoroboty, ktoré dokážu doručiť drogy priamo do očí bez poškodenia.
Nanorobot technológia je nedávna technika v centre pozornosti vedcov pri liečbe viacerých choroby. Nanoroboty (tiež nazývané nanoboty) sú malé zariadenia vyrobené z nanokomponentov a majú veľkosť 0.1 až 10 mikrometrov. Nanoroboty majú potenciál dodávať drogy do človek telo veľmi cieleným a presným spôsobom. Nanoroboty sú navrhnuté alebo skonštruované takým spôsobom, že sú „priťahované“ iba k chorým bunkám, a teda môžu cielene alebo priamo liečiť tieto bunky bez toho, aby spôsobili akékoľvek poškodenie zdravých buniek. buniek. Všeobecne platí, že pre väčšinu chorôb sú takéto cielené droga doručenie nemusí byť v podstate potrebné, avšak pri komplikovaných ochoreniach, ako je cukrovka alebo rakovina, môže byť veľmi prospešné.
Ochorenia sietnice oka
Liečba oko choroby je vo všeobecnosti zameraný na zníženie zápalu v oku, opravu traumatických poranení a ochranu alebo zlepšenie zraku. Zdravá sietnica – tenká vrstva tkaniva v zadnej časti oka – je rozhodujúca pre dobré videnie. Naša sietnica pozostáva z miliónov buniek citlivých na svetlo (nazývaných tyčinky a čapíky) a nervových vlákien/buniek, ktoré umožňujú, aby sa svetlo, ktoré vstupuje do oka, premenilo na elektrické impulzy, aby sa dostalo do mozgu. Takto naše oko prijíma a spracováva vizuálne informácie a cez zrakový nerv ich posiela do mozgu. Celý proces umožňuje videnie a kontroluje, ako vidíme obrázky. Ochorenia sietnice oka postihujú ktorúkoľvek časť sietnice. Pre niektoré ochorenia sietnice je dostupných len málo foriem liečby, ale sú pomerne zložité. Cieľom akejkoľvek liečby je úplne zastaviť alebo spomaliť oko choroby a na ochranu zraku (zachovanie, zlepšenie alebo obnovenie). Je dôležité včas odhaliť problémy so sietnicou, pretože poškodenie je nezvratné. Ak sa niektoré ochorenia sietnice neliečia, môžu spôsobiť stratu zraku alebo slepotu.
Je mimoriadne ťažké liečiť choroby postihujúce sietnicu, pretože je veľmi náročné dodávať cielené lieky cez husté biologické tkanivo prítomné v oku. Hoci sa očné tkanivá väčšinou skladajú z vody, skladajú sa z viskóznej očnej gule a hustej siete molekúl (hyaluronánu a kolagénu), ktoré častice nemôžu ľahko preniknúť, pretože obe sú veľmi silnými bariérami. Na cielené dodanie lieku do oka je potrebná veľká presnosť. To je dôvod, prečo tradičné metódy, ktoré sa používali na dodávanie liekov do očí, sa spoliehali hlavne na náhodnú a pasívnu difúziu molekúl a tieto metódy nie sú vhodné na dodávanie liekov do zadnej časti oka.
Nanoroboty na liečbu chorôb sietnice
Výskumníci z Inštitútu Maxa Plancka pre inteligentné systémy v Stuttgarte spolu s tímom vyvinuli nanoroboty ("vozidlá"), ktoré môžu po prvý raz prejsť hustým očným tkanivom. Tieto nanoroboty boli vyrobené pomocou vákuovej techniky, v ktorej boli nanočastice na báze oxidu kremičitého vzorované na plátku, ktoré boli potom umiestnené vo vákuovej komore pod určitým uhlom, pričom sa ukladal materiál oxidu kremičitého, ako je železo alebo nikel. Tienenie spôsobené malým uhlom zaisťuje, že materiál sa ukladá iba na nanočasticiach, ktoré potom nadobudnú špirálovú štruktúru vrtule. Tieto nanoroboty sú asi 500 nm široké a 2 μm dlhé, majú magnetický charakter a majú tvar mikro vrtule. Táto veľkosť je asi 200-krát menšia ako priemer jedného prameňa ľudských vlasov. Nanoroboty sú potom na vonkajšej strane potiahnuté nepriľnavou bio tekutou vrstvou, aby sa zabránilo akémukoľvek priľnutiu medzi nanorobotom a biologickou proteínovou sieťou v očnom tkanive, keď ním nanoroboty prechádzajú. Optimálna veľkosť nanorobotov zaisťuje, že prekĺznu cez sieť biologickej polymérnej siete bez poškodenia citlivého očného tkaniva. Tieto úžasné nanoroboty môžu byť nabité liekmi alebo liekmi a môžu byť navigované cm po cm a cielené na určitú oblasť v oku pomocou magnetických polí v reálnom čase.
Vedci vstrekli tisíce nanorobotov do oka prasaťa pomocou ihly a aplikovali magnetické pole len vhodne na to, aby sa nanoroboty priviedli k sietnici oka v celkovom trvaní 30 minút počnúc injekciou. Neustále monitorovali cestu nanorobotu pomocou zobrazovacej techniky, ktorá sa bežne používa pri diagnostike očných chorôb. Táto technika je jedinečná a minimálne invazívna. Aj keď sa to doteraz ukázalo iba v modelových systémoch alebo kvapalinách. Vedci dúfajú, že v blízkej budúcnosti bude táto technika použitá na naplnenie nanorobotov vhodnými terapeutikami a dostanú sa do ďalších mäkkých hustých tkanív v nedosiahnuteľných častiach ľudského tela. Oblasť nanomedicíny – využitie nanorobotov na terapiu – si v posledných rokoch získava veľkú pozornosť a vyvíja sa mnoho rôznych typov nanorobotov, niektoré využívajúce 3D výrobný proces. Je zaujímavé, že takmer miliardu nanorobotov je možné vyvinúť za pár hodín odparovaním oxidu kremičitého a iných materiálov, ako je železo, na kremíkovú dosku za podmienok vysokého vákua.
***
{Pôvodný výskumný dokument si môžete prečítať kliknutím na odkaz DOI uvedený nižšie v zozname citovaných zdrojov}
Zdroj (e)
Zhiguang W a kol. 2018. Roj klzkých mikrovrtúľ preniká do sklovca oka. Veda Zálohy. 4 ods. https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
