Американски учени разработиха микророботи под формата на газови мехурчета, които сами откриват тумори и освобождават лекарството директно в тях.
Изследователи от Калифорнийския технологичен институт представиха нов подход за използване на микророботи в онкологията. Вместо сложни микроструктури, те превръщат обикновени микромехурчета в активни носители на лекарства, които могат да се движат в организма и да разпознават болна тъкан.
Микромехурчетата представляват миниатюрни газови балончета с протеинова обвивка. Подобни структури вече се използват в медицината като контрастни средства при ехографски изследвания, което улеснява пътя им към клинични приложения.
Досегашните микророботи разчитаха на сложни конструкции и трудоемко производство в специализирани условия. Новият метод значително опростява процеса – учените създават хиляди мехурчета чрез ултразвуково въздействие върху разтвор на албумин. Получените структури са биосъвместими и могат лесно да се разрушат при нужда.
Протеиновата обвивка на мехурчетата позволява прикрепяне на различни молекули, включително противоракови лекарства. За да се задвижват, изследователите добавят върху повърхността им ензима уреаза. Той разгражда уреята в организма и създава химичен дисбаланс, който тласка мехурчето напред.
Екипът тества две версии на микророботите. Първата съдържа магнитни наночастици, които позволяват външно управление с магнитно поле и проследяване с ултразвук. Втората версия работи напълно самостоятелно и не изисква външна навигация.
Автономното насочване използва особеност на туморната среда. Злокачествените и възпалените тъкани отделят повече водороден пероксид. Чрез добавяне на ензима каталаза мехурчетата реагират на този сигнал и се придвижват към източника му – процес, известен като хемотаксис.
След достигане на целта учените прилагат фокусиран ултразвук, който кара мехурчетата да се пукат и да освобождават лекарството. Така се подобрява проникването на терапията в туморната тъкан.
При опити с мишки с рак на пикочния мехур този начин на доставка води до намаляване на туморната маса с около 60 процента за три седмици. Ефектът значително надвишава резултатите от прилагането на същото лекарство без микророботи.
Опростената конструкция, биосъвместимостта и способността за самонасочване превръщат мехурчестите микророботи в реална перспектива за бъдещо клинично приложение не само в онкологията, но и в други области на медицината.