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Piccoli robot camminano attraverso il colon per rilasciare farmaci, prelevare campioni di tessuto: addio colonscopia?

La somministrazione di farmaci agli organi interni e ai tessuti viene solitamente ottenuta attraverso l’ingestione di farmaci, ma questi vengono spesso diluiti e intercettati prima che una quantità sufficiente possa raggiungere la destinazione prevista. Il parto mirato è preferito, ma di solito è molto difficile da realizzare, in particolare quando ci sono molti liquidi e movimento. Questo è il caso del colon, un organo da cui molti pazienti trarrebbero enormi benefici se i medici avessero un modo per posizionare i farmaci sui suoi tessuti interni.

Ora, gli ingegneri della Purdue University hanno escogitato minuscoli robot, controllati da un campo magnetico esterno, che possono ruotare attraverso il colon per fornire farmaci esattamente dove necessario. Possono anche servire come un modo minimamente invasivo e più comodo per eseguire biopsie all’interno del colon.

I singoli robot hanno solo poche larghezze di capelli umani e si muovono semplicemente rotolando su se stessi. Un campo magnetico rotante fornisce loro l’energia per muoversi e viene utilizzato anche per dirigere il loro viaggio. Poiché cadono, questi dispositivi possono passare sopra oggetti relativamente grandi, come quelli che si trovano sulla superficie irregolare dell’interno del colon.

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I robot sono così piccoli che il team Purdue è stato in grado di spremerli attraverso gli ani e nei due punti di topi vivi. Utilizzando una sonda a ultrasuoni, sono stati in grado di vedere i robot mentre si muovevano attraverso i due punti e hanno scoperto che i dispositivi rispondevano bene alla guida del campo magnetico. Lo stesso è stato provato nei due punti di maiale asportati con risultati simili.

“Quando applichiamo un campo magnetico esterno rotante a questi robot, ruotano proprio come farebbe un pneumatico per auto su terreni accidentati”, ha dichiarato David Cappelleri, professore associato di ingegneria meccanica alla Purdue e uno dei responsabili dello studio, in un comunicato stampa . “Il campo magnetico penetra anche in modo sicuro diversi tipi di mezzi, il che è importante per l’utilizzo di questi robot nel corpo umano”.

Infine, questi ricercatori hanno caricato i loro robot con fiale di farmaci microscopici riempiti con un liquido fluorescente. I robot sono stati in grado di consegnare le loro fiale alle destinazioni previste e sono rimasti lì per consentire alle fiale di rilasciare lentamente la sostanza fluorescente, che è stata facilmente rilevata utilizzando una sorgente di luce.

“Siamo stati in grado di ottenere un rilascio gradevole e controllato del carico utile del farmaco. Ciò significa che potremmo potenzialmente guidare il microrobot in una posizione nel corpo, lasciarlo lì e quindi consentire al farmaco di uscire lentamente. E poiché il microrobot ha un rivestimento polimerico, il farmaco non cadrà prima di raggiungere una posizione target “, ha detto Luis Solorio, un altro ricercatore che ha sviluppato i robot.

Secondo quanto riferito, la produzione di questi robot è piuttosto economica e non sono tossici e biocompatibili per le applicazioni previste. Possono anche essere prodotti in quantità molto grandi, cosa che dovranno esserlo se vogliono diventare clinicamente utili.

“Da un punto di vista diagnostico, questi microrobot potrebbero prevenire la necessità di colonscopie minimamente invasive aiutando a raccogliere i tessuti. Oppure potrebbero fornire carichi utili senza dover svolgere il lavoro di preparazione necessario per le colonscopie tradizionali “, ha aggiunto Craig J. Goerge, un altro dei ricercatori.

Ecco un video Purdue con ulteriori informazioni sulla nuova tecnologia:

Studio ad accesso aperto sulla rivista Micromachines : A Tumbling Magnetic Microrobot System for Biomedical Applications

Via: Purdue

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