Группа ученых из Китая протестировала оригинальную систему доставки медицинских препаратов в организм – микророботов виде рыбок и крабов. О том, как это работает, рассказывает научный обозреватель Николай Гринько.
Фото: depositphotos/MarkoAliaksandr
Современная фармакология научилась производить невероятно эффективные препараты, способные успешно бороться с разными болезнями. Но оказалось, что изготовить действующее вещество – только половина дела, его еще необходимо доставить к нужному месту внутри организма. Конечно, можно по старинке ввести препарат внутривенно и ждать, когда кровоток принесет его к больному органу.
Однако это очень напоминает стрельбу из пушки по воробьям: до конечной точки добирается лишь небольшой процент вещества, а все остальное циркулирует по организму, и хорошо, если не наносит этим вреда пациенту. Особенно заметно это становится при лечении онкологических заболеваний: препараты здесь используются мощные. Чтобы увеличить дозу в нужном месте, приходится "оглушать" пациента ударными дозами лекарств.
Многие исследователи предлагают свои варианты решения, но китайские ученые показали, пожалуй, самый оригинальный. Они напечатали микророботов в виде рыбки, краба и бабочки из гидрогеля, чувствительного к уровню кислотности среды. Затем их поместили в суспензию с наночастицами оксида железа, и после этого фигурки стали магнитными. Оба этих качества задуманы не просто так.
Железо необходимо, чтобы фигурку можно было двигать по сосудам с помощью магнитного поля. Сам гидрогель обладает памятью формы, запускаемой показателем pH. В "рот" рыбки или в "клешни" краба помещаются микродозы лекарства. Когда кислотность среды растет, они открываются. Опухоли существуют в кислой среде, поэтому препарат высвобождается только в месте воздействия.
Фото: depositphotos/ktsdesign
Исследователи продемонстрировали возможности микроботов в нескольких тестах. Например, робот в форме рыбки был проведен магнитами по имитации кровеносных сосудов к заданной точке, где успешно высвободил лекарство, после чего был возвращен к месту старта. Краб нес две дозы и тоже справился с заданием.
Испытания в живом организме не проводились, поскольку пока роботы все-таки слишком велики. Их нужно сделать еще меньше: авторы разработки обещают осуществить это в ближайшее время. Также необходимо проработать систему слежения: подобрать подходящий метод визуализации, чтобы можно было наблюдать робота не через микроскоп (что невозможно в реальных условиях), а на экране компьютера.
Специалисты говорят, что за подобными системами адресной доставки лекарств большое будущее. Терапия станет узконаправленной и безболезненной, при этом организму пациента будет наноситься минимальный вред. Для того чтобы это произошло как можно скорее, нужно объединять разные разработки. Например, необязательно передвигать "доставщика" магнитным полем.
Если наука будет развиваться достаточно быстро, то уже через пару десятков лет человечество перестанет принимать таблетки и сильно сократит количество хирургических операций. Врач введет пациенту физраствор с наноботами, они самостоятельно доберутся до больного органа и высвободят лечебный препарат. Потом они научатся выполнять манипуляции с тканями, и тогда появится новое медицинское направление – нанохирургия. Вероятно, это произойдет лет через 50. Хотя…
Гринько Николай