מדענים בשווייץ פיתחו רובוט זעיר בגודל של גרגר חול, שנשלט באמצעות מגנטים ויכול להעביר תרופות לנקודה מדויקת בתוך גוף האדם – פריצת דרך שמטרתה לצמצם תופעות לוואי קשות שבגללן תרופות רבות לא מצליחות לעבור את שלבי הניסוי הקליני.
"אנחנו רק בקצה הקרחון", אמר בראדלי ג'יי נלסון, אחד ממחברי המאמר שהתפרסם בכתב העת Science ומרצה לרובוטיקה ומערכות חכמות ב־ETH ציריך. "אני חושב שמנתחים יתחילו להסתכל על זה – אני בטוח שיהיו להם הרבה רעיונות איך להשתמש במיקרו־רובוט הזה". לדברי נלסון, הקפסולה המונחית מגנטית עשויה גם לסייע בטיפול במפרצות, בגידולי מוח אגרסיביים במיוחד ובחיבורים חריגים בין עורקים לוורידים – תופעה רפואית שנקראת arteriovenous malformations.
רובוטים בכלי הדם | צילום: הוושינגטון פוסט
הקפסולות נבדקו בהצלחה על חזירים – שלהם מבנה כלי דם הדומה לזה של בני אדם – וגם בתוך מודלים מסיליקון של כלי דם אנושיים ובעלי־חיים, המשמשים להכשרת צוותים רפואיים. נלסון מעריך כי יידרשו שלוש עד חמש שנים עד שהמיקרו־רובוטים הללו ייכנסו לניסויים קליניים בבני אדם.
הכי מעניין
הבעיה שהרובוטים מנסים לפתור
תרופות רבות מתפזרות בכל הגוף במקום להגיע רק לאזור שזקוק להן. כך למשל, כשאנחנו לוקחים אספירין לכאב ראש – התרופה נספגת למחזור הדם ומגיעה לכל הגוף. אחת הסיבות המרכזיות לתופעות לוואי אצל מטופלים היא שתרופות מגיעות גם לאזורים שלא זקוקים להן כלל.
לעומת זאת, את הקפסולות החדשות אפשר לנווט לנקודה מדויקת בגוף, בעזרת רופא שמשתמש באמצעי שלדברי נלסון “לא כל כך שונה משלט של פלייסטיישן”. מערכת הניווט כוללת שש לולאות אלקטרומגנטיות שממוקמות סביב גופו של המטופל, כל אחת בקוטר של 20 עד 25 סנטימטרים.
רובוטים בכלי הדם | צילום: הוושינגטון פוסט
הן מייצרות שדה מגנטי שיכול לדחוף את הקפסולה לכיוון מסוים – או למשוך אותה בכיוון ההפוך. “על ידי שילוב בין השדות והשליטה בכל אחד מהם בנפרד, אפשר לקבל תנועה מדויקת ולעבור דרך כלי דם – או אפילו בנוזל המוח והשדרה", הסביר נלסון. המגנט חזק מספיק כדי להזיז את הקפסולה גם כשהיא נעה נגד זרימת הדם.
ממה הקפסולה עשויה?
הקפסולות מורכבות מחומרים שנחשבים בטוחים לשימוש רפואי. ביניהם טנטלום – מתכת דחוסה וכסופה שמשמשת ליצירת ניגודיות בצילומי רנטגן – וגם חלקיקים זעירים של ברזל וחמצן בעלי תכונות מגנטיות. אלה נקראים iron oxide nanoparticles, ופותחו לצורך הקפסולה בידי צוות מ־ETH ציריך בהובלת הכימאי סלבדור פאנֶה.
החלקיקים, הטנטלום והתרופה עצמה נקשרים יחד במבנה שמיוצר באמצעות חלבון הג׳לטין. למרות שהתנועה בגוף מהירה, הרופאים יכולים לעקוב אחרי הקפסולה באמצעות צילום רנטגן. ברגע שהיא מגיעה ליעד – "אפשר להפעיל את המנגנון שימיס את הקפסולה", אמר נלסון.
עוד כתבות בנושא
עולם הרובוטיקה מתרגש
המאמר ב־Science כבר יצר תהודה גדולה בתחום הרובוטיקה. "אני משתדל לא להפריז במילים, אבל המחקר הזה – מבחינת דיוק הטיפול – הוא עד כה המרגש ביותר", אמר האווי צ'וסט, פרופסור לרובוטיקה והנדסה ביו־רפואית באוניברסיטת קרנגי מלון, שלא היה שותף למחקר. לדבריו, מדובר בפריצת דרך שתחולל שינוי תפיסתי בתחום.
גם מרק מיסקין, מרצה להנדסת חשמל ומערכות באוניברסיטת פנסילבניה, אמר כי מדובר בהישג חריג:
"רובוטיקה קשה בפני עצמה. הנדסה ביו־רפואית קשה. ננו־ייצור וננו־מדע קשים. והבעיה הזו יושבת בדיוק על המפגש ביניהם". מיסקין העריך שהמחקר ייחשב לאבן דרך: "זה הולך להיות צעד גדול קדימה. זו דוגמה לטכנולוגיה שנראית מוכנה לשימוש רפואי אמיתי – וטכנולוגיה כזו משנה את כללי המשחק".
עוד כתבות בנושא
עוד כתבות בנושא
