Вперше були розроблені нанороботи, які можуть доставляти послуги наркотиків прямо в очі, не завдаючи шкоди.
Наноробот Технологія є нещодавньою технікою, в центрі уваги вчених для лікування багатьох хвороби. Нанороботи (також їх називають нанороботами) — це крихітні пристрої, виготовлені з нанорозмірних компонентів і мають розмір 0.1-10 мікрометрів. Нанороботи можуть доставляти ліки всередину людина тіло дуже цілеспрямовано та точно. Нанороботи сконструйовані або сконструйовані таким чином, що їх «приваблюють» лише хворі клітини, і, отже, вони можуть цілеспрямовано або безпосередньо лікувати ці клітини, не завдаючи жодної шкоди здоровим. клітин. Як правило, для більшості захворювань такий цілеспрямований наркотик пологи можуть бути не дуже потрібними, однак для складних захворювань, таких як діабет або рак, це може бути дуже корисним.
Захворювання сітківки ока
Лікування очей захворювань, як правило, спрямована на зменшення запалення ока, відновлення травматичних ушкоджень і захист або покращення зору. Здорова сітківка – тонкий шар тканини в задній частині ока – має вирішальне значення для гарного зору. Наша сітківка ока складається з мільйонів світлочутливих клітин (таких як палички та колбочки) і нервових волокон/клітин, які дозволяють світлу, що потрапляє в око, перетворюватися на електричні імпульси для досягнення мозку. Ось як візуальна інформація отримує та обробляється нашим оком і надсилається до мозку через зоровий нерв. Весь процес забезпечує зір і контролює те, як ми бачимо зображення. Хвороби сітківки ока вражають будь-яку частину сітківки. Існує кілька форм лікування деяких захворювань сітківки, але вони досить складні. Метою будь-якого лікування є повне припинення або сповільнення очей захворювання та для захисту зору (збереження, покращення або відновлення). Вкрай важливо рано виявити проблеми сітківки, оскільки пошкодження є незворотним. Якщо не лікувати, деякі захворювання сітківки можуть спричинити втрату зору або сліпоту.
Лікувати захворювання, що вражають сітківку ока, надзвичайно важко, оскільки дуже складно доставити цільові ліки через щільну біологічну тканину ока. Хоча тканини ока в основному складаються з води, але вони складаються з в’язкого очного яблука і щільної мережі молекул (гіалуронан і колаген), через які частинки не можуть легко проникнути, оскільки обидва вони є дуже сильними бар’єрами. Для цілеспрямованої доставки ліків до ока потрібна велика точність. Це є причиною того, що традиційні методи, які використовувалися для доставки ліків в очі, в основному покладалися на випадкову та пасивну дифузію молекул, і ці методи не підходять для доставки ліків до задньої частини ока.
Нанороботи для лікування захворювань сітківки
Дослідники з Інституту інтелектуальних систем Макса Планка в Штутгарті разом із командою розробили нанороботів («транспортні засоби»), які вперше можуть проходити через щільну тканину ока. Ці нанороботи були виготовлені за допомогою вакуумної техніки, в якій наночастинки на основі кремнезему були нанесені на пластину, яку потім поміщали у вакуумну камеру під певним кутом під час осадження кремнезему, такого як залізо або нікель. Затінення, викликане малим кутом, гарантує, що матеріал осідає лише на наночастинках, які потім набувають гвинтової структури пропелера. Ці нанороботи мають ширину близько 500 нм і довжину 2 мкм, магнітні за своєю природою і мають форму мікропропелерів. Цей розмір приблизно в 200 разів менший за діаметр окремого пасма людського волосся. Потім нанороботи покриваються антипригарним шаром біорідки зовні, щоб запобігти будь-якому зчепленню між нанороботом і біологічною білковою мережею в тканині ока, коли нанороботи переміщуються по ній. Оптимальний розмір нанороботів гарантує, що вони прослизають крізь сітку біологічної полімерної мережі, не пошкоджуючи чутливу тканину ока. Цих дивовижних нанороботів можна завантажувати ліками або ліками, їх можна переміщати см за сантиметром і націлювати на певну область ока за допомогою магнітних полів у реальному часі.
Вчені ввели тисячі нанороботів у око свині за допомогою голки та застосовували магнітне поле, щоб навести нанороботів до сітківки ока загалом протягом 30 хвилин, починаючи з моменту ін’єкції. Вони постійно контролювали шлях, який пройшов наноробот, використовуючи техніку візуалізації, яка зазвичай використовується для діагностики захворювань очей. Ця методика є унікальною і малоінвазивною. Хоча поки що це було показано лише в модельних системах або рідинах. Вчені сподіваються, що найближчим часом ця методика буде використана для завантаження нанороботів відповідними терапевтичними засобами і вони досягнуть інших м’яких щільних тканин у недоступних частинах людського тіла. Сфера наномедицини – використання нанороботів для терапії – привертає велику увагу в останні кілька років, і розробляється багато різних типів нанороботів, деякі з яких використовують 3D-процес виробництва. Цікаво, що майже мільярд нанороботів можна розробити за кілька годин шляхом випаровування діоксиду кремнію та інших матеріалів, таких як залізо, на кремнієвій пластині в умовах високого вакууму.
***
{Ви можете прочитати оригінальну дослідницьку роботу, натиснувши посилання DOI, наведене нижче в списку цитованих джерел(ів)}
Джерела
Zhiguang W та ін. 2018. Рій слизьких мікропропелерів проникає в склоподібне тіло ока. Наука розвивається. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
