Mikrorobotit iskevät suoraan syöpäkasvaimiin

Nyt solunsalpaajat aiotaan kuljettaa aivan syöpäsolujen luo kalamaisilla 4D-tulostetuilla roboteilla.

Nyt solunsalpaajat aiotaan kuljettaa aivan syöpäsolujen luo kalamaisilla 4D-tulostetuilla roboteilla.

American Chemical Society

Hiustenlähtö, pahoinvointi ja kova väsymys – solunsalpaajat vahingoittavat sekä sairaita että terveitä soluja, ja siksi ne aiheuttavat syöpäpotilaille rankkoja haittavaikutuksia.

Nyt American Chemical Societyssä on kehitetty mikrorobotteja, jotka voivat kuljettaa solunsalpaajat suoraan syöpäsoluihin niin, että muut solut ja potilas säästyvät haitoilta.

Mikrorobotit 4D-tulostetaan hydrogeelistä. Ne ovat siis 3D-tulostettuja, mutta ne voivat muuttaa muotoaan tai toimintaansa tietyissä oloissa. Esimerkkitapauksessa kalamainen robotti on suunniteltu vapauttamaan solunsalpaaja-nanohiukkasia, kun se rekisteröi pH-arvon muutoksen saapuessaan syöpäsolun lähelle.

Robotit ovat noin 50 mikrometrin mittaisia. Pituus on noin 0,05 millimetriä tai noin puolet tavallisen paperin paksuudesta.

Ennen kuin robotit päästetään matkaan, ne kastetaan liuokseen, joka tekee niistä magneettisia. Tämän jälkeen niiden matkaa verisuonissa voidaan ohjata magneeteilla kehon ulkopuolelta.

Magnetismin lisäksi mikrorobottien toimintaan vaikuttaa pH-arvo.

Kokeet mikroroboteilla on tehty in vitro eli petrimaljassa eikä ihmiskehossa. Maljassa robotteja ohjattiin verisuonistoa muistuttavassa sokkelossa kohti syöpäsolurypästä, jonka solut kuolivat, kun robotit vapauttivat solunsalpaajista koostuvan hyötykuormansa niiden luo.

mikrorobotti, syöpä, solunsalpaajahoito

Kalamainen mikrorobotti on matkalla verisuonistoa muistuttavassa sokkelossa.

© American Chemical Society

Solunsalpaajat eli sytostaatit ovat syöpähoitoina käytettäviä lääkeaineita. Ensimmäistä kertaa solunsalpaajia käytettiin toisen maailmansodan jälkeen, ja nykyisin on olemassa noin 50 ainetta, joilla hoidetaan yli 200:aa syöpätyyppiä.

Menetelmä on tehokas, mutta sillä on usein ikäviä haittavaikutuksia. Haittavaikutukset johtuvat siitä, että solunsalpaajat hakeutuvat nopeasti jakaantuviin soluihin, koska nopea jakaantuminen on syöpäsoluille ominaista.

Limakalvojen, hiustuppien, ihon ja luuytimen solut uusiutuvat muita elimistön soluja nopeammin, ja solunsalpaajien vaikutus voi kohdistua myös niihin.

Kokeessa testattiin kolmea erilaista mikrorobottityyppiä: yksi niistä muistutti kalaa, toinen rapua ja kolmas perhosta. Kukin tarttui nanohiukkasiin hieman eri tavoin, mutta jokainen niistä oli noin 50 mikrometrin mittainen. Millimetreinä ilmoitettuna pituus on 0,05, eli se vastaa noin puolta tavallisen paperin paksuudesta.

American Chemical Societyn tutkijat painottavat sitä, että vaikka koe oli hyvin onnistunut, roboteista on tehtävä vielä pienempiä, jotta niitä tulevaisuudessa voitaisiin käyttää ihmisen verisuonissa.