I ricercatori hanno creato un nuovo modo per spostare i farmaci chemioterapici sul sito delle cellule tumorali con i microrobot, secondo un recente studio pubblicato sulla rivista ACS Nano.
Ciò potrebbe migliorare sostanzialmente il trattamento del cancro perché consente l’iniezione diretta di farmaci chemioterapici nelle cellule cancerose.
Piccoli microrobot sono stati guidati verso le cellule tumorali tramite magneti
Oggi, la maggior parte dei pazienti arruolati nel trattamento chemioterapico riceve farmaci antitumorali per via orale o endovenosa. Ma entrambi i metodi hanno effetti collaterali indesiderati. Il nuovo metodo potrebbe ridurli e anche prestare nuove applicazioni agli animali robotici stampati in 3D.
Tali minuscole creature sono guidate verso il loro obiettivo (in questo caso, le cellule cancerose), tramite magneti e rilasciano il carico utile del farmaco una volta che entrano nell’ambiente acido che circonda immediatamente il tumore. Composte da idrogel stampato in 3D a forma di vari animali (tra cui una farfalla, un granchio e un pesce), le piccole creature robotiche hanno degli spazi all’interno dove gli ingegneri possono riempire le particelle.
Per questo sforzo, il team di ricerca ha modificato la densità di stampa in aree discrete, come le estremità delle chele di un granchio o la bocca di un pesce, che ha permesso loro di aprirsi o chiudersi quando l’acidità dell’ambiente è aumentata oltre una soglia. Una volta completati, i microrobot sono stati calati in una soluzione contenente nanoparticelle di ossido, per rendere magnetiche le minuscole creature e consentire la guida magnetica una volta all’interno del corpo. Una volta che le minuscole creature vengono guidate fino al bersaglio, dove i rapidi cambiamenti nei livelli di pH attiveranno il rilascio del carico utile alloggiato all’interno.
Un esercito di minuscoli robot di servizio
Mentre lavoravano in laboratorio, i ricercatori hanno utilizzato magneti per guidare un microrobot a forma di pesce attraverso strutture progettate per simulare i vasi sanguigni, in direzione delle cellule tumorali raggruppate insieme. Gli scienziati hanno reso questa regione della soluzione leggermente più acida, il che ha fatto sì che il pesce microrobot aprisse la bocca e rigurgitasse i farmaci. Questo ha ucciso le cellule tumorali.
In ulteriori test, sono stati progettati microrobot a forma di granchio per contenere le nanoparticelle di farmaci all’interno dei loro artigli. Quando guidati verso il bersaglio, gli artigli rilasciarono il farmaco. E questa idea potrebbe essere ridimensionata per sciami di microrobot in grado di rotolare, camminare, nuotare, dimenarsi o persino strisciare e fare capriole attraverso i corpi umani per consegnare farmaci direttamente alle aree bersaglio.
Ma il design più recente dei robot a forma di granchio e pesce è particolarmente impressionante, poiché possono rilasciare automaticamente farmaci nel sito specifico richiesto per il trattamento. Naturalmente, i microrobot non entreranno nel mercato per uso pubblico e iniezioni personali nei prossimi mesi. Il team di ricerca ha affermato che i robot dovrebbero essere più piccoli e che abbiamo anche bisogno di un modo per immaginarli e seguirli nel loro viaggio attraverso i nostri corpi.
Non vogliamo che finiscano nel posto sbagliato, con il farmaco sbagliato, ma una volta maturata, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare efficacemente il trattamento del cancro e forse anche portare ad altre applicazioni ancora più avanzate. Speculando in generale, immagina un esercito di piccole creature robotiche che scorre nelle vene durante una corsa, fornendo solo una piccola spinta in più di carburante chimico o scossa elettrica necessaria per far rispondere più rapidamente i muscoli, migliorando le prestazioni atletiche delle persone sane o migliorando la coordinazione a coloro che non sono nella migliore salute.