ربات مویی شکل چینی که سلول های سرطانی را شکار می کند؛ CiliaVine چگونه دارو می رساند و لخته خون را سریع تر حل می کند؟

دانشمندان چینی یک ربات نرم و بسیار کوچک به نام CiliaVine ساخته اند که می تواند جریان خون را در اطراف خود تغییر دهد. این فناوری با استفاده از میدان مغناطیسی، ساختارهای انعطاف پذیر شبیه مو را حرکت می دهد و به این ترتیب امکان جابه جایی هدفمند ذرات، داروها و سلول ها در جریان خون را فراهم می کند.

پژوهشگران امیدوارند این ربات در آینده بتواند به دارورسانی هدفمند، درمان سریع تر لخته های خونی و شناسایی سلول های سرطانی در گردش خون کمک کند. البته این فناوری هنوز در مرحله پژوهش قرار دارد و نباید آن را یک روش درمانی یا تشخیصی آماده برای استفاده بالینی دانست.

ربات CiliaVine چیست و چگونه کار می کند؟

یکی از مشکلات مهم در دارورسانی داخل عروق، نحوه حرکت خون است. خون در بسیاری از رگ ها به صورت لایه ای و نسبتا منظم جریان پیدا می کند و همین موضوع باعث می شود بخشی از داروها یا ذرات موجود در خون به راحتی به سمت دیواره رگ حرکت نکنند.

CiliaVine برای حل همین مشکل طراحی شده است. این ربات روی یک سیم راهنمای پزشکی قرار می گیرد و ساختارهای مویی شکل آن با میدان مغناطیسی از بیرون کنترل می شوند. حرکت این ساختارها می تواند الگوی جریان خون را در اطراف ربات تغییر دهد.

• ساختارهای مویی ربات از جنس نرم و انعطاف پذیر هستند.
• میدان مغناطیسی می تواند نحوه حرکت این ساختارها را تغییر دهد.
• حرکت آنها جریان خون را در یک ناحیه کوچک دچار تغییر می کند.
• این تغییر جریان می تواند دارو، ذرات یا سلول ها را به سمت دیواره رگ هدایت یا از آن دور کند.

CiliaVine چگونه می تواند دارورسانی هدفمند را بهتر کند؟

داروهایی که از طریق جریان خون وارد بدن می شوند، همیشه به مقدار یکسان به همه بخش های مورد نظر نمی رسند. در برخی درمان ها، رسیدن غلظت کافی دارو به بافت هدف اهمیت زیادی دارد و افزایش مقدار داروی موجود در محل مورد نظر می تواند از نظر درمانی ارزشمند باشد.

پژوهشگران با استفاده از CiliaVine تلاش کرده اند جریان خون را به شکلی کنترل کنند که دارو بیشتر به سمت دیواره رگ حرکت کند. نتایج آزمایش های آنها نشان داد که این روش می تواند انتقال دارو به دیواره رگ را به شکل قابل توجهی افزایش دهد.

مقدار داروی رسیده به دیواره رگ در آزمایش ها حدود ۱۴۶ درصد بیشتر از حالت انتشار طبیعی بود.
مقدار انتقال دارو تا فاصله یک میلی متری از دیواره رگ نیز حدود ۷۵ درصد افزایش پیدا کرد.
این فناوری می تواند در آینده برای رساندن دارو به بخش های مشخصی از سیستم عروقی بررسی شود.

این اعداد مربوط به نتایج پژوهشی و مدل های آزمایشگاهی هستند و به معنای اثبات افزایش اثر درمانی دارو در بیماران نیستند.

آیا این ربات می تواند به درمان لخته خون کمک کند؟

لخته خون می تواند جریان خون را در یک رگ محدود یا مسدود کند و بسته به محل ایجاد آن، عوارض جدی به دنبال داشته باشد. یکی از روش های درمانی برای برخی لخته ها استفاده از داروهای حل کننده لخته مانند tPA است، اما سرعت رسیدن دارو به محل لخته و تماس آن با بافت لخته می تواند در نتیجه درمان اهمیت داشته باشد.

CiliaVine در این بخش قرار نیست صرفا مانند یک ابزار مکانیکی لخته را بیرون بکشد. هدف اصلی آن تغییر جریان اطراف لخته و افزایش دسترسی داروی حل کننده لخته به آن است.

• در آزمایش ها، ترکیب CiliaVine با داروی tPA زمان حل شدن لخته را کاهش داد.
• زمان مورد نیاز در این آزمایش ها از حدود ۷۰ دقیقه به ۴۰ دقیقه رسید.
• این نتیجه نشان می دهد تغییر موضعی جریان خون می تواند عملکرد داروی حل کننده لخته را تقویت کند.

با این حال، این نتایج به تنهایی برای اثبات ایمنی و اثربخشی این روش در بیماران کافی نیست و به مطالعات بالینی گسترده نیاز دارد.

ربات CiliaVine چگونه سلول های سرطانی را شکار می کند؟

یکی از جالب ترین کاربردهای این فناوری، بررسی سلول های توموری در گردش خون یا CTCها است. این سلول ها از تومور جدا می شوند و وارد جریان خون می شوند، اما تعداد آنها معمولا بسیار کم است. همین کمیابی، شناسایی و جمع آوری آنها را دشوار می کند.

پژوهشگران سطح CiliaVine را با آنتی بادی هایی پوشاندند که می توانند به سلول های توموری متصل شوند. ربات با تغییر جریان خون، این سلول های نادر را به سمت ساختارهای جمع کننده هدایت می کند تا امکان شناسایی و بررسی آنها بیشتر شود.

• توانایی جمع آوری سلول های توموری در نمونه خون بیماران مبتلا به سرطان کبد بررسی شد.
• در این بخش، نمونه خون ۲۳ بیمار مورد آزمایش قرار گرفت.
• همچنین عملکرد ربات در خرگوش های دارای تومور کبدی بررسی شد.
• این فناوری می تواند در آینده برای غنی سازی سلول های توموری و کمک به بررسی آنها مورد مطالعه قرار گیرد.

نکته مهم این است که آزمایش نمونه خون ۲۳ بیمار به معنای آزمایش ربات داخل بدن این افراد نیست. استفاده بالینی از CiliaVine برای تشخیص سرطان هنوز اثبات نشده است.

جمع بندی

CiliaVine یک ربات نرم و مویی شکل است که با استفاده از میدان های مغناطیسی می تواند جریان خون را در اطراف خود تغییر دهد. نتایج پژوهش نشان داده اند که این فناوری در مدل های آزمایشگاهی می تواند انتقال دارو به دیواره رگ را افزایش دهد و در ترکیب با tPA، زمان حل شدن برخی لخته ها را کاهش دهد.

از سوی دیگر، پوشاندن ربات با آنتی بادی به پژوهشگران اجازه داده است سلول های توموری در گردش خون را در نمونه های خون بیماران مبتلا به سرطان کبد جمع آوری کنند. با وجود این نتایج، CiliaVine هنوز یک فناوری تحقیقاتی است و برای تبدیل شدن به ابزار تشخیصی یا درمانی در پزشکی، به مطالعات و آزمایش های بالینی بیشتری نیاز دارد.