Çin'deki bir araştırma ekibi, yeni manyetik sarmal "mikrofiberbotlar" geliştirdi ve bunları bir tavşandaki arteriyel kanamayı embolize etmek için kullandı; anevrizmalar ve beyin tümörleri için bir dizi kontrol edilebilir ve daha az invazif tedavilerin önünü açtı.
Anevrizmalarda kanamayı durdurmaya veya beyin tümörlerine kan akışını durdurmaya çalışırken (embolizasyon olarak bilinen bir işlem), cerrahlar genellikle femoral arterden ince bir kateter geçirir ve embolik ajanları iletmek için kan damarları boyunca yönlendirir. Yaygın olarak kullanılmasına rağmen, bu kateterlerin karmaşık damar ağları boyunca yönlendirilmesi zordur.
Bu zorluğa çözüm bulmak amacıyla Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden bir araştırmacı ekibi (HUST) bu tür prosedürleri uzaktan gerçekleştirebilen küçük manyetik, yumuşak mikrofiber robotlar yarattı. Sarmal bir şekle bükülmüş mıknatıslanmış bir fiberden yapılan cihazlar, farklı boyutlardaki damarlara sığabiliyor ve harici bir manyetik alana maruz kaldığında tirbuşon şeklinde hareket edebiliyor. Araştırmanın sonuçları şu şekilde sunulmuştur: Bilim Robotik, cihazların bir tavşanda arteriyel kanamayı durdurmak için nasıl başarıyla kullanıldığını gösteriyor.
Ortak yazar olarak Jianfeng Zhang Mikrofiber robotların, manyetik yumuşak kompozit malzemeleri mikrofiberlere çekmek için termal enerji kullanılarak yapıldığını ve bunların daha sonra "mıknatıslanıp onlara sarmal manyetik polarite kazandırmak üzere kalıplandığını" açıklıyor. Manyetik yumuşak mikrofiber robot, manyetik alanı kontrol ederek tersine çevrilebilir morfolojik dönüşüm (uzama veya toplanma) ve kan akışı (hem yukarı hem de aşağı yönde) yoluyla spiral itiş gösterdi. Bu, karmaşık vasküler sistemlerde gezinmesine ve milimetre altı bölgede robotik embolizasyon gerçekleştirmesine olanak tanır.
“Makale nasıl performans gösterdiğimizi gösteriyor in vitro anevrizma ve tümörlerin nörovasküler modelde embolizasyonunu gerçekleştirdi ve gerçek zamanlı floroskopi altında robotik navigasyon ve embolizasyon gerçekleştirdi. in vivo tavşan femoral arter modeli" diyor Zang. "Bu deneyler, bu çalışmanın potansiyel klinik değerini gösteriyor ve gelecekteki robot yardımlı embolizasyon cerrahisi seçeneklerinin önünü açıyor."
Sabitleme işlevi
HUST'ta doktora öğrencisi olan ilk yazar Xurui Liu'ya göre, her bir mikrofiber robot, vasküler stentinkine benzer bir sabitleme fonksiyonuna sahiptir ve bu fonksiyon, temas sürtünmesi yoluyla kan damarlarının iç duvarına stabil bir şekilde sabitlenmesini sağlar ve böylece su tarafından yıkanıp gitmesini önler. kan akışı.
"Helisel mıknatıslanma dağılımı, mikrofiber robota merkezi ekseni boyunca net bir mıknatıslanma yönü sağlıyor. Net mıknatıslanma yönünün yönü ile tutarlı bir dış manyetik alan uygulanarak robot uzatılabilir" diyor.
"Tersine, dış manyetik alan net mıknatıslanma yönünün tersi olduğunda robot toplanacaktır" diye ekliyor. "Bu mikrofiber robotun yumuşaklığı ve yüksek sağlamlığı, morfolojik yeniden yapılandırma fonksiyonunun binden fazla toplanma ve uzama döngüsünden sonra tamamen tersine çevrilebilir kalmasını sağlıyor."
Umut verici alternatif
Önceki araştırmalarda bildirilen manyetik yumuşak robotların aksine Zang, yeni robotların sarmal mıknatıslanma yönü özelliklerinin, deformasyon ve hareket modlarının kontrol manyetik alanından bağımsız olarak dik olarak ayrıştırılmasına olanak sağladığını ve "benzersiz manyetik alan kontrol esnekliği" sağladığını doğruluyor.
Zang, "Bu özellik, yalnızca tek bir mikrofiber robotun, dönen bir manyetik alanın etkisi altında kan akışına karşı yüksek hızda hareket etmesine izin vermekle kalmıyor, aynı zamanda birden fazla mikrofiber robotun şeklinin ve hareketinin bağımsız olarak kontrol edilmesini de sağlıyor" diye açıklıyor Zang.
"Ayrıca bu cihazlar, klinik ortamlarda kullanım potansiyellerini en üst düzeye çıkarmak için yaygın olarak kullanılan girişimsel kateterlerle uyumludur" diye ekliyor.
Kateter bazlı embolizasyon gibi geleneksel yöntemlerin, özellikle operasyonel kısıtlamaları ve yetersiz hassasiyeti nedeniyle zorluklarının yanı sıra doktorların uzun süre radyasyona maruz kalmasıyla ilgili sağlık riskleri (Röntgen kılavuzundan) sistemi) – Zang, manyetik mikrofiberbot teknolojisinin geliştirilmesinin klinisyenlere mevcut tedavileri iyileştirmenin yeni bir yolunu sağladığına dikkat çekiyor.
Kök hücre tedavisi için manyetik mikro robotlar sıraya girdi
"Mikrofiber robotların geliştirilmesi, vasküler embolizasyon tedavisi için yeni bir bakış açısı sağlıyor ve minimal invaziv cerrahi tedavi teknolojisinde uygulama potansiyelini gösteriyor. Bu teknoloji, kan akışı tıkanıklığını hassas bir şekilde kontrol ederek geleneksel kateter embolizasyon teknolojisine etkili bir tamamlayıcı veya alternatif sağlıyor" diyor.
Zang, bu teknolojinin potansiyel göstermesine rağmen, klinik uygulamadan önce hala aşılması gereken zorlukların bulunduğunu belirtiyor. Bunlar arasında mikrofiber robotların yapısal optimizasyonu, malzemelerin biyouyumluluğunun artırılması ve kan damarı konumlandırma ve izleme sistemlerinin geliştirilmesi yer alıyor. "Araştırma ekibi, teknolojinin uygulanmasını ilerletmek için bu önemli sorunları çözmeye çalışıyor" diye ekliyor.
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://physicsworld.com/a/magnetic-microbots-show-promise-for-treating-aneurysms-and-brain-tumours/
