Magnetiske roboter kan i fremtiden svømme gjennom blodet ditt

Systemisk legemiddelbehandling forårsaker ofte effekter utenfor behandlingsmålet, noe som begrenser effektiviteten til avanserte terapier. Mere presise og målrettede medikamentleveringer vil kunne øke konsentrasjonen av legemidler lokalt på det syke stedet samtidig som systemisk legemiddeleksponering minimeres.

Ifølge en artikkel i Science har forskere nå utviklet en mikrorobotisk løsning for levering av medisin¹. De har designet en gelatinkapsel på størrelse med et sandkorn som inneholder det aktuelle medikamentet samt nanopartikler av jernoksid. Det gjør mikroroboten i stand til å navigere gjennom kroppen ved hjelp av magnetiske felt. Systemet integrerer et klinisk elektromagnetisk navigasjonssystem, et spesialdesignet frigjøringskateter og en oppløselig kapsel for nøyaktig terapeutisk levering.

Når mikroroboten når målposisjonen, bruker den raskt skiftende magnetiske felt for å varme opp og frigjøre medisinen og deretter løse seg opp, alt på kommando.

In vitro-tester viste presis navigasjon i menneskelige vaskulære modeller, og in vivo-eksperimenter bekreftet sporing under fluoroskopi og vellykket navigering i store dyremodeller. Mikroroboten balanserer magnetisk materialekonsentrasjon, kontrastmiddelbelastning og terapeutisk medikamentkapasitet, og innebærer en lovende løsning for presis målrettet medikamentlevering.

I forsøk med grisehjerner kunne nanorobotene svømme med eller mot strømmen av blod i opptil 40 centimeter per sekund. Prosessen, overvåket med røntgenbilder, var vellykket i 95 prosent av tilfellene. Det fungerte også i cerebrospinalvæsken til sau.

I en lederkommentar i samme tidsskrift vises det til at en utfordring i utformingen av mikroroboter er å balansere biokompatibilitet, biologisk nedbrytbarhet, størrelse og magnetiske egenskaper som kreves for presis kontroll. Ideelt sett vil man også oppnå sporing i sanntid, effektiv navigasjon og robuste kapasiteter for lasting av medikamenter. Det har forskerne bak denne løsningen klart å få til.