Buat pertama kalinya nanorobots telah direka bentuk yang boleh menyampaikan dadah terus ke mata tanpa menyebabkan kerosakan.
Nanorobot teknologi ialah teknik terkini yang menjadi tumpuan saintis untuk merawat pelbagai penyakit. Nanorobots (juga dipanggil nanobots) ialah peranti kecil yang diperbuat daripada komponen skala nano dan bersaiz 0.1-10 mikrometer. Nanorobots mempunyai potensi untuk menghantar dadah ke dalam manusia badan dengan cara yang sangat disasarkan dan tepat. Nanorobots direka bentuk atau direka bentuk sedemikian rupa sehingga mereka 'tertarik' kepada sel-sel yang berpenyakit sahaja dan dengan itu mereka boleh membuat rawatan yang disasarkan atau terus dalam sel-sel tersebut tanpa menyebabkan sebarang kerosakan kepada yang sihat. sel-sel. Secara amnya, untuk kebanyakan penyakit seperti disasarkan dadah penghantaran mungkin pada asasnya tidak diperlukan, namun untuk penyakit rumit seperti diabetes atau kanser ia boleh menjadi sangat bermanfaat.
Penyakit retina mata
Rawatan mata penyakit secara amnya ditujukan untuk mengurangkan keradangan pada mata, membaiki kecederaan traumatik dan melindungi atau memperbaiki penglihatan. Retina yang sihat - lapisan tisu nipis di belakang mata - adalah penting untuk penglihatan yang baik. Retina kita terdiri daripada berjuta-juta sel peka cahaya (dipanggil rod dan kon) dan gentian saraf/sel yang membolehkan cahaya yang masuk ke mata ditukar kepada impuls elektrik untuk sampai ke otak. Beginilah cara maklumat visual diterima dan diproses oleh mata kita dan dihantar ke otak melalui saraf optik. Keseluruhan proses membolehkan penglihatan dan mengawal cara kita melihat imej. Penyakit retina mata menjejaskan mana-mana bahagian retina. Beberapa bentuk rawatan tersedia untuk beberapa penyakit retina, tetapi ia agak kompleks. Matlamat sebarang rawatan adalah untuk menghentikan atau memperlahankan sepenuhnya mata penyakit dan untuk melindungi penglihatan (memelihara, memperbaiki atau memulihkannya). Adalah penting untuk mengesan masalah retina lebih awal kerana kerosakan itu tidak dapat dipulihkan. Jika tidak dirawat, beberapa penyakit retina boleh menyebabkan kehilangan penglihatan atau buta.
Sangat sukar untuk merawat penyakit yang menjejaskan retina kerana sangat mencabar untuk menyampaikan ubat yang disasarkan melalui tisu biologi padat yang terdapat dalam mata. Walaupun tisu mata kebanyakannya terdiri daripada air tetapi ia terdiri daripada bebola mata likat dan rangkaian molekul padat (hyaluronan dan kolagen) yang tidak boleh ditembusi dengan mudah oleh zarah kerana kedua-duanya adalah penghalang yang sangat kuat. Ketepatan yang tinggi diperlukan untuk membuat penghantaran ubat yang disasarkan ke mata. Inilah sebabnya kaedah tradisional yang telah digunakan untuk menghantar ubat ke mata terutamanya bergantung pada resapan molekul secara rawak dan pasif dan kaedah ini tidak sesuai untuk menghantar ubat ke bahagian belakang mata.
Nanorobots untuk merawat penyakit retina
Penyelidik di Institut Max Planck untuk Sistem Pintar di Stuttgart bersama-sama dengan pasukan telah membangunkan nanorobots ('kenderaan') yang boleh buat pertama kalinya melalui tisu mata yang padat. Nanorobot ini dibuat menggunakan teknik berasaskan vakum di mana zarah nano berasaskan silika dicorakkan pada wafer yang kemudiannya diletakkan di dalam kebuk vakum pada sudut tertentu sambil mendepositkan bahan silika seperti besi atau nikel. Bayangan yang disebabkan oleh sudut cetek memastikan bahan hanya memendap pada zarah nano yang kemudiannya mengambil struktur kipas heliks. Nanorobots ini adalah kira-kira 500nm lebar dan 2 μm panjang, bersifat magnetik dan berbentuk seperti kipas mikro. Saiz ini kira-kira 200 kali lebih kecil daripada diameter sehelai rambut manusia. Nanorobots kemudian disalut dengan lapisan cecair bio tidak melekat di bahagian luar untuk mengelakkan sebarang kepatuhan antara nanorobot dan rangkaian protein biologi dalam tisu mata apabila nanorobot menavigasi melaluinya. Saiz optimum nanorobots memastikan ia tergelincir melalui rangkaian polimer biologi tanpa merosakkan tisu mata sensitif. Nanorobots yang menakjubkan ini boleh dimuatkan dengan ubat-ubatan atau ubat-ubatan dan boleh dilayari cm demi cm dan disasarkan ke kawasan tertentu di mata dengan menggunakan medan magnet dalam masa nyata.
Para saintis menyuntik beribu-ribu nanorobots ke dalam mata babi menggunakan jarum dan menggunakan medan magnet dengan tepat untuk mengaduk nanorobots ke arah retina mata dalam tempoh 30 minit bermula dari suntikan. Mereka sentiasa memantau laluan yang diambil oleh nanorobot menggunakan teknik pengimejan yang biasa digunakan dalam mendiagnosis penyakit mata. Teknik ini unik dan invasif minimum. Walaupun ia telah ditunjukkan setakat ini hanya dalam sistem model atau cecair. Para saintis berharap dalam masa terdekat teknik ini akan digunakan untuk memuatkan nanorobots dengan terapeutik yang sesuai dan mereka akan mencapai tisu padat lembut yang lain di bahagian yang tidak dapat dicapai dalam tubuh manusia. Bidang nanomedicine - penggunaan nanorobots untuk terapi - telah mendapat banyak perhatian sejak beberapa tahun kebelakangan ini dan pelbagai jenis nanorobots sedang dibangunkan, sesetengahnya menggunakan proses pembuatan 3D. Menariknya, hampir satu bilion nanorobots boleh dibangunkan dalam beberapa jam dengan mengewapkan silikon dioksida dan bahan lain seperti besi pada wafer siliko di bawah keadaan vakum yang tinggi.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
Zhiguang W et al. 2018. Sekumpulan mikropropeller licin menembusi badan vitreous mata. Kemajuan sains. 4(11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
