Прорыв китайских ученых: наноботы избавят человечество от опухолей мозга и аневризмы
Китайские ученые создали робота из магнитного микроволокна, который, по их словам, может снизить риск кровотечений при аневризмах и даже лечить опухоли головного мозга. Мягкий “нанобот” (ученые назвали его microfibrebot) делает это, попросту перекрывая «краник» в кровеносном сосуде, так что аневризма или опухоль больше не получают кровь.
Спиральная форма робота обеспечивает ему больший контроль и точность, чем другие даже малоинвазивные методы лечения. Исследователи говорят, что тесты, проведенные на моделях кровеносных сосудов и кроликах, показали перспективность для клинического применения. То есть для лечения людей.
Аневризмы и опухоли головного мозга ежегодно уносят жизни 750 тыс. человек. Эмболизация (то есть искусственная закупорка сосуда) для остановки кровотока - один из главных методов лечения. Эта процедура обычно выполняется путем введения катетера в бедренную артерию, затем кончик катетера перемещается по кровеносным сосудам до тех пор, пока он не достигнет нужного участка. Туда впрыскиваются специальные эмболы для закупорки сосуда.
Однако у этого метода есть много побочных эффектов: он ограничен плохой управляемостью катетера, особенно в тончайших сосудах головного мозга. Кроме того, процедура еще и опасна для самих хирургов: эмболизация выполняется вручную под рентгеновским контролем, так что хирург подвергается радиации.
Ученые из разных стран предложили роботов для дистанционного перемещения катетера внутри кровеносных сосудов. Однако и это оказалось не лучшей идеей. Тогда команда из Университета науки и технологий Хуачжун в Ухане, Университета науки и технологий Китая в Хэфэе и Шанхайского университета Цзяо Тун разработала автономного мягкого робота с магнитным управлением. Он легко проникает в мельчайшие ответвления кровеносных сосудов, до которых обычные катетеры не могут дотянуться.
- Микроволоконный робот, состоящий из намагниченного волокна, свернутого в спираль, может приспосабливаться к различным размерам сосудов и совершать штопорное движение под воздействием внешнего магнитного поля, – рассказывают авторы изобретения.
Крошечный - около полумиллиметра - он может менять форму, удлиняясь или, наоборот, превращаясь в шарик и поэтому способен легко протискиваться через кровеносные сосуды.
Правда, такой крохе путешествовать по кровеносным сосудам человека (а их общая длина превышает 100 км) нелегко. Поэтому метод решили комбинировать с традиционным. Пациенту вводят катетер, который «впрыскивает» в кровь намагниченного робота.
В лаборатории такую методику тестировали пока на кроликах, и она показала эффективность в 88% случаев. Причем никаких осложнений не было, даже воспаления. Правда, китайские ученые предупреждают, что их роботы, образно говоря, пока еще на первом этапе эволюции: предстоят эксперименты с размерами и материалом «наноботов». Также можно усовершенствовать систему управления: например, чтобы робота вел в токе крови не магнит, а ультразвук.
Могут появиться и другие виды микророботов для лечения разных болезней. Например, для доставки антибиотика прямо в сердцевину воспаления, противораковых лекарств - в опухоль, а, например, полезных бактерий - в кишечник.
Сейчас Китай является лидером по разработке так называемых «нейроваскулярных устройств». Это микроприборы, которые внедряют в кровеносные сосуды в головном или спинном мозге: спирали, стенты, уловители тромбов. Китайский рынок таких устройств растет за счет спроса: пациенты хотят проходить малоинвазивные нейрохирургические операции. При этом государство наращивает расходы на такие инновации. Не стоит забывать, конечно, и про рост числа диагнозов: инсультов, аневризм головного мозга, эпилепсии, артериовенозной мальформации (АВМ), стеноза сонной артерии - при всех этих болезнях пациентам устанавливают «нейроваскулярные устройства».
В списке топовых компаний, которые выпускают такие устройства, - не только американские, японские или израильские. Конкуренцию им составляют китайские Lepu Medical и Microport Scientific Corporation
В целом мировой рынок подобных высокотехнологичных устройств уже превысил $3 млрд и, по прогнозам, достигнет $6,5 млрд к 2031 году. И это не считая расходов на сами операции, которые, понятно, недешевы. Это не зуб вырвать. Однако изобретение китайского microfibrebot может добавить и без того быстро растущему рынку еще пару миллиардов. Только уж ими китайские биоинженеры делиться с конкурентами из других стран не будут.
