For the first time nanorobots have been designed which can deliver lyf directly into the eyes without causing damage.
Nanorobot tækni er nýleg tækni sem er í brennidepli vísindamanna til að meðhöndla marga sjúkdómar. Nanorobots (also called nanobots) are tiny devices made from nanoscale components and are of size 0.1-10 micrometres. Nanorobots have the potential of delivering drugs into the manna body in a very targeted and precise manner. Nanorobots are designed or engineered in such a way that they are ‘attracted’ to diseased cells only and thus they can make a targeted or direct treatment in those cells without causing any damage to healthy frumur. Generally, for most diseases such a targeted eiturlyf delivery may not be essentially required, however for complicated illnesses such as diabetes or cancer it can be very beneficial.
Sjúkdómar í sjónhimnu augans
Meðferðin á auga diseases is generally geared towards reducing inflammation in the eye, repair traumatic injuries and protecting or improving eyesight. A healthy retina – the thin layer of tissue at back of the eye – is critical for good vision. Our retina consists of millions of light-sensitive cells (called rods and cones) and nerve fibres/cells which allow light that enters the eye to be converted into electrical impulses to reach the brain. This is how visual information is received and processed by our eye and sent to the brain through the optic nerve. The whole process enables vision and controls how we see images. Retinal diseases of the eye affect any part of retina. Few forms of treatment are available for some retinal diseases, but they are quite complex. The aim of any treatment is to completely halt or slow the auga disease and to protect vision (preserve, improve or restore it). It is crucial to detect retinal problems early because the damage is irreversible. If left untreated, some retinal diseases can cause vision loss or blindness.
Það er afar erfitt að meðhöndla sjúkdóma sem hafa áhrif á sjónhimnu vegna þess að það er mjög krefjandi að gefa markvisst lyf í gegnum þéttan líffræðilegan vef sem er í auganu. Þó augnvefur séu að mestu samsettur úr vatni en þeir samanstanda af seigfljótandi augnkúlu og þéttu neti sameinda (hýalúrónan og kollagen) sem ekki er auðvelt að komast í gegnum agnir þar sem þetta eru bæði mjög sterkar hindranir. Mikil nákvæmni er nauðsynleg til að gera markvissa lyfjagjöf í augað. Þetta er ástæðan fyrir því að hefðbundnar aðferðir sem notaðar hafa verið til að koma lyfjum í augu hafa aðallega stuðst við handahófskennda og óvirka dreifingu sameinda og þessar aðferðir henta ekki til að dreifa lyfjum aftan á auganu.
Nanorobots til að meðhöndla sjónhimnusjúkdóma
Vísindamenn við Max Planck Institute for Intelligent Systems í Stuttgart ásamt teymi hafa þróað nanóvélmenni („farartæki“) sem geta í fyrsta skipti farið í gegnum þéttan augnvefinn. Þessar nanóvélmenni voru gerðar með því að nota lofttæmi sem byggir á tækni þar sem kísil-undirstaða nanóagnir voru mynstraðar á oblátu sem síðan voru settar inn í lofttæmishólf í ákveðnu horni á meðan kísilefni eins og járn eða nikkel var sett í. Skugginn sem stafar af grunnu horni tryggir að efnið setjist aðeins á nanóagnir sem síðan taka á sig skrúfubyggingu. Þessar nanóvélmenni eru um 500 nm breiðar og 2 μm á lengd, segulmagnaðir í eðli sínu og í laginu eins og örskrúfur. Þessi stærð er um það bil 200 sinnum minni en þvermál eins strengs mannshárs. Nanóvélmennin eru síðan húðuð með non-stick lífvökvalagi að utan til að koma í veg fyrir að það festist á milli nanóvélmennisins og líffræðilega próteinkerfisins í augnvef þegar nanóvélmenni eru að sigla í gegnum það. Besta stærð nanóvélmenna tryggir að þau renni í gegnum möskva líffræðilegs fjölliða nets án þess að skemma viðkvæman augnvef. Hægt er að hlaða þessum mögnuðu nanóvélmennum lyfjum eða lyfjum og hægt er að fletta þeim cm fyrir cm og miða á ákveðið svæði í auganu með því að nota segulsvið í rauntíma.
Vísindamenn sprautuðu þúsundum nanóvélmenna í svínaauga með því að nota nál og beittu segulsviði á viðeigandi hátt til að hræra nanóvélmennina í átt að sjónhimnu augans á samtals 30 mínútum frá inndælingu. Þeir fylgdust stöðugt með leiðinni sem nanóvélmennið fetar með myndgreiningartækni sem er almennt notuð við greiningu augnsjúkdóma. Þessi tækni er einstök og lítið ífarandi. Þó að það hafi hingað til aðeins verið sýnt í módelkerfum eða vökva. Vísindamenn vona að í náinni framtíð verði þessi tækni notuð til að hlaða nanóvélmenni viðeigandi meðferðarúrræðum og þau nái til annarra mjúkra þéttra vefa í óaðgengilegum hlutum mannslíkamans. Sviðið nanólækninga – notkun nanóvélmenna til meðferðar – hefur vakið mikla athygli undanfarin ár og verið er að þróa margar mismunandi gerðir nanóvélmenna, sumar með þrívíddarframleiðsluferli. Athyglisvert er að næstum milljarð nanóvélmenna er hægt að þróa á nokkrum klukkustundum með því að gufa upp kísildíoxíð og önnur efni eins og járn á kísilskífu við mikla lofttæmi.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
Zhiguang W o.fl. 2018. Sveimur af hálum örskrúfum smýgur inn í glerhjúp augans. Vísindi Framfarir. 4 (11). https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
***
