Mıknatısla yönlendirilen mikrorobotlar omurilik onarımını hızlandırıyor ^{CEFR B2}

Zürihli araştırmacılar Nature Materials'ta yayımladıkları çalışmada terapötik kök hücreleri manyeto-elektrik nanoparçacıklarla eşleştirerek NPCbot adını verdikleri bio-hibrit mikrorobotları tanımladı. Yapı, iPS hücrelerinden türetilen nöral progenitör hücreleri ile özel nanoparçacıkları birleştiriyor; nanoparçacıkların iç katmanı manyetik alanlara yanıt veriyor, dış katmanı ise bu manyetik yanıtı doğrudan elektriksel dürtülere çeviriyor. Bu yaklaşım implante elektrotlara veya kablolara olan ihtiyacı ortadan kaldırıyor.

Professor Salvador Pané i Vidal süreçle ilgili üretim adımlarını anlattı: hücreler bir rezervuarda tutuluyor, nanoparçacıklar enjekte ediliyor ve bağlanma bekleniyor; yaklaşık 30 dakika sonra yaklaşık 6 mikrometre boyunda NPCbot'lar hazır oluyor. Hao Ye, ölçek büyütme için pek çok laboratuvar-üzerinde-çip sisteminin paralel işletilmesi gerektiğini belirtiyor; hücre çalışmaları için yüzbinlerce, hayvan deneyleri içinse birkaç milyon mikrorobota ihtiyaç olduğu vurgulanıyor.

Deneylerde NPCbot'lar omurilik yaralanmalı zebrafish larvalarına enjekte edilip elektromanyetik alanlarla uyarıldı; Stephan Neuhauss ve Jingjing Zang sayesinde üç günde balıklar neredeyse normal yüzme ve keşif davranışı gösterdi. Tamamen kesilmiş omuriliğe sahip farelerde ise 28 gün sonra sinir hücreleri yaralanma bölgesinde yeniden bağlandı ve yürüyüş, adım uzunluğu, koordinasyon ile keşif davranışında belirgin iyileşme gözlendi. Tedavi iyi tolere edildi ve olumsuz bağışıklık reaksiyonu kanıtı bulunmadı.

Nanoparçacıklar baryum titanatı kaplamaya sahip olup stabil ve düşük reaktif olmaları bekleniyor; ancak uzun vadede nasıl parçalandıkları ve organizmadan nasıl atıldıkları ek çalışmalarla belirlenecek. Ayrıca hangi manyetik alan parametrelerinin insanlarda en iyi sonucu vereceği ve ideal uyarma süreleri araştırılmalıdır. Ekip, tekrarlanabilir ve ölçeklenebilir laboratuvar-üzerinde-çip üretiminin kardiyoloji, onkoloji, yara iyileşmesi ve diğer hedefe yönelik rejeneratif tedavilere uyarlanabileceğini belirtiyor:

• Kardiyoloji
• Onkoloji
• Yara iyileşmesi ve rejeneratif tedaviler