Page 18FCEBD2B-4FEB-41E0-A69A-B0D02E5410AERectangle 52 Przejdź do treści

Szanowni Państwo!

Wiele osób spośród naszych Czytelników i Czytelniczek wybiera tradycyjną drukowaną wersję kwartalnika, ale są także tacy, którzy coraz częściej korzystają z nośników elektronicznych. Dlatego wprowadzamy cyfrową wersję „Przekroju”. Zapraszamy do wykupienia prenumeraty, w której ramach proponujemy nieograniczony dostęp do aktualnych i archiwalnych wydań kwartalnika.

Ci z Państwa, którzy nie zdecydują się na prenumeratę, będą mieli do dyspozycji bezpłatnie 3 „Przekrojowe” teksty oraz wszystkie rysunki Marka Raczkowskiego, krzyżówki, recenzje, ilustracje i archiwalne numery z lat 1945–2000. Zapraszamy do lektury!

wykup prenumeratę cyfrową
Przekrój
Można powiedzieć, że przeznaczenie krwi spełnia się w skali mikro – w żyłkach, tętniczkach ...
2019-09-23 23:58:00

Biochirurgiczne robaki

Biochirurgiczne robaki

Można powiedzieć, że przeznaczenie krwi spełnia się w skali mikro – w żyłkach, tętniczkach i ich połączeniach tworzących niemapowalny labirynt godny samego króla Minosa. Co ma jednak począć XXI-wieczny Tezeusz, próbujący namierzyć swojego Minotaura, którym jest przykładowo tętniak lub zator miażdżycowy? Na pomoc przychodzą mu pokryte hydrożelem robakopodobne mikroroboty prosto z MIT.

Czyta się 2 minuty

Z naczyniami krwionośnymi jest tak, że im są one większe, tym ważniejsze się wydają. Na lekcjach anatomii omawia się aortę, tętnice odżywiające narządy, żyły płucne i inne „tunele hemoglobinowe” o ogromnej przepustowości. Jednak krew, aby spełnić swoją funkcję odżywiająco-utleniająco-transportową, przemieszcza się małymi naczyniami, których grubość jest mniejsza niż grubość włosa. Takie naczynia wnikają w najgłębsze czeluści tkanek, a przepływająca nimi krew dostarcza komórkom tlen, hormony oraz substancje odżywcze, jednocześnie odbierając dwutlenek węgla i metabolity. Można więc powiedzieć, że przeznaczenie krwi spełnia się w skali mikro. W żyłkach, tętniczkach, a także ich połączeniach tworzących niemapowalny labirynt godny samego króla Minosa.

Co ma jednak począć XXI-wieczny Tezeusz próbujący namierzyć swojego Minotaura, którym jest przykładowo tętniak lub zator miażdżycowy? Nie może on liczyć na mapę, gdyż budowniczym labiryntu jest angiogeneza, proces zależny od gradientu stężeń tlenu i hormonów, a z procesem nie można się dogadać. Nie może również liczyć na skalpel, gdyż nawet najpewniejsza ręka, trzymająca najbardziej precyzyjne narzędzie, nie jest w stanie operować w skali mikro. Na pomoc przychodzi mu Ariadna ze swoją nicią pod postacią robakopodobnych mikrorobotów.

Naukowcy z MIT, pod kierownictwem Xuanhe Zhao, opublikowali ostatnio badania, w których wykorzystują robakokształtne roboty mogące dostać się do naczyń krwionośnych, wcześniej nieosiągalnie ciasnych. Średnica takiego robota jest mniejsza niż 1 mm. W celu zminimalizowania tarcia i zwiększania biokompatybilności urządzenie pokrywa hydrożel. Najciekawsze jest jednak sterowanie nim. Kształt naczynek krwionośnych nie przypomina ścieżek w polu kukurydzy. Ma więcej wspólnego z podziemnym mrowiskiem, gdzie znajdziemy komory, nieprzewidywalne zakręty i zatory. Dlatego w celu zdalnego sterowania naukowcy wbudowali w robota magnetyczne mikrocząsteczki neodymowe, które reagują na zmiany pola magnetycznego, co umożliwia robotowi zginanie się oraz poruszanie w wybranym kierunku.

Na „główce” robota umieścić można różnorakie narzędzia. We wstępnych testach była to końcówka światłowodu emitującego światło laserowe. Dzięki ruchliwości robota i jego skłonności do różnych wygibasów możliwe było precyzyjne skierowanie światła na cel, co w dalszych zastosowaniach może umożliwić korekcję stenoz naczyń, czyli ich zwężeń. Oczywiście są to wszystko badania wstępne przeprowadzone na silikonowych modelach naczyń krwionośnych, jednak dalsze udoskonalanie tej technologii może umożliwić mikrozabiegi w naczyniach znajdujących się w ludzkim mózgu.

Na zakończenie zostawiam wam obraz: człowiek leżący na łożu przypominającym tubę do rezonansu magnetycznego. W jego naczyniach krwionośnych wiją się, pełzają i operują robaczane mikroroboty sterowane przez chirurga elektromagnetycznego. Brrr...

 

Data publikacji:

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!