Напечатанные на 3D-принтере биоботы могут улучшить качество химиотерапии (+ видео)

К счастью, специалисты активно работают над поиском более эффективных способов проведения химиотерапии – так, чтобы лекарства попадали сразу на пораженные участки организма. Один из таких методов – 3D-печать микроскопических устройств, с максимальной точностью доставляющих лекарства в теле пациента.

Эти крошечные устройства, биоботы, были разработаны в лаборатории Сэмюэла Сиа, профессора биомедицинской инженерии из Колумбийского университета в Нью-Йорке. Новый метод позволяет производить устройства из биосовместимых материалов размером до десятков микрометров со сложной геометрией. Такие микроскопические устройства доставляют и выпускают лекарства за счет магнитных сигналов.

Для изготовления биоботов ученым из Колумбийского университета пришлось разработать уникальный метод – созданное ими устройство печатает из гидрогеля твердые формы, похожие по консистенции на резину. Сами биоботы управляются конструкциями, подобными часовому механизму – это шестеренки, переключающиеся под воздействием магнита. Внешний магнит приводит шестеренки в определенное положение, при котором один из шести отсеков совпадает с отверстием – так подается лекарство.

Команде Сэмюэла Сиа было непросто создать биоботов – с одной стороны, устройства должны быть достаточно мягкими и гибкими, чтобы быть биосовместимыми, но, в то же время, они должны быть прочными и крепкими. В будущем такие микроскопические устройства позволят повысить точность химиотерапии, что снизит риск общих побочных эффектов. Кроме того, биоботов можно применять для контроля уровня гормонов и выполнения других важных задач в организме.

Исследователи уже испытали устройства на мышах – они использовали биоботов для доставки химиотерапии в одной группе животных с раком костей, тогда как другая группа подопытных получала лечение традиционным способом. По словам ученых, в группе, где использовались биоботы, рост опухолей сдерживался успешнее, больше раковых клеток умирали и меньше здоровых клеток оказывались поврежденными в ходе лечения.

Таким образом, мягкие механические биоботы могут сыграть важную роль в медицине. Тем не менее, исследователям сначала придется найти способ точнее управлять устройствами. Магниты отлично показывают себя в лабораторных испытаниях, но вне лаборатории велик риск того, что мощный магнит из другого источника запустит механизм биоботов и лекарство будет выпущено в неправильное время и в неправильной дозировке. Пока Сиа сообщает, что разработки продолжаются – команда также рассматривает другие методы применения напечатанных на 3D-принтере биоботов.