Российские ученые предложили лечить тромбоз с помощью мягких роботов, управляемых магнитным полем. Новый метод безопаснее аналогов — в будущем он позволит снизить вмешательства в организм и «защитить» внутренние стенки сосудов от повреждений, что уменьшит вероятность образования новых тромбов. Статья опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Тромбоз (образование в сосудах плотных кровяных сгустков, препятствующих нормальному движению крови) — одна из основных причин возникновения инсульта и ишемической болезни сердца. Чаще всего его лечат с помощью хирургии: механически извлекают тромбы. Инвазивный характер этого подхода угрожает здоровью человека: жесткие устройства, которые делают из пластика или металла, могут повреждать внутренние стенки сосудов, вызывая повторное образование сгустков. Также для лечения тромбоза в некоторых случаях прибегают к тромболитической терапии, однако препараты могут приводить к сильным кровотечениям.
Ученые из Университета ИТМО работают над более щадящим и эффективным методом удаления тромбов — с помощью мягких роботов, форма и движение которых «программируются» магнитным полем. Это биосовместимая эластомерная матрица с термочувствительным полимером и встроенными ферромагнитными частицами.
«Мы искали способ перепрограммировать материал так, чтобы он смог перемещаться в жидкости. Когда эта задача была решена, мы адаптировали его под лечение тромбоза. В ходе экспериментов нам удалось определить для наших роботов оптимальные размер, состав и дизайн. Длина и ширина — примерно 15 мм и 2 мм: такие параметры позволяют им без затруднений передвигаться по глубоким венам. Роботов планируем вводить в сосуд в виде мягкой полоски, но под воздействием вращающегося магнитного поля они будут преобразовываться в спираль. Эта спираль “подбирается” к тромбу и как своеобразный буравчик “накручивает” сгусток. Зацепив его, она так же под влиянием магнитного поля возвращается назад. Дальше остается лишь извлечь робота с захваченным тромбом из сосуда», — рассказывает соавтор исследования Анна Пожиткова.
В экспериментах ученые помещали роботов в стеклянную трубку с диаметром как у вены и потоком жидкости, вязкость которой похожа на вязкость крови, а в качестве сгустков использовали фибриновые тромбы. Процесс перепрограммирования, а также превращение роботов в движущуюся в жидкости спираль ученые запускали и контролировали с помощью магнитной установки.
Структура материала и возможность управлять роботами магнитными полями делают метод более безопасным. Стенки сосудов не будут травмироваться при перемещении роботов, а дистанционный контроль с помощью магнитной установки позволит совершать меньше вмешательств в организм. Также роботы могут пробираться даже в труднодоступные места.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
