أظهرت تجربة على الحيوانات أن حبة صغيرة مملوءة بالدواء تسترشد بالمجالات المغناطيسية إلى أجزاء من الجسم. يمكن للروبوت، وهو بحجم حبة الرمل ويمكن التحكم فيه عن بُعد، أن يسبح عبر الأوعية الدموية لتوصيل الدواء قبل أن يذوب. يتيح ذلك توجيه كميات صغيرة من الأدوية إلى مواقع محددة وتجنب الآثار الجانبية السامة التي تسببها العلاجات على مستوى الجسم. يعكس العمل اهتمامًا متزايدًا بتقليل الجرعات وتحديد أماكن العلاج.
تشير التجارب إلى أن الروبوتات الدقيقة المسترشدة بالمجالات المغناطيسية تعمل في الأوعية الدموية للخنازير والأغنام. لم يُختبر النظام في البشر بعد، لكنه يظهر وعداً لأنه يعمل في جسم بحجم يقارب حجم الإنسان، وفق قول برادلي نيلسون، المهندس الميكانيكي في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ. يُشير نيلسون إلى أن ما يقرب من ثلث الأدوية المتقدمة تفشل في الوصول للسوق بسبب سمّيتها. يقول الفريق إن الروبوتات الدقيقة ستسمح بإعطاء كميات أقل من الدواء مباشرة إلى المناطق المتضررة، مما يقلل الآثار الجانبية المحتملة.
التقنيات والتجارب الدقيقة
يتألف النظام الذي طوره فريق ETH من حبة جيلاتين صغيرة مملوءة بالدواء وجزيئات نانوية من أكسيد الحديد المغناطيسي تسمح بالتحكم في حركتها عبر المجالات المحيطة بالمريض. في التجارب على رؤوس الخنازير والأغنام، أظهر الفريق إمكانية إدخال الروبوتات عبر قسطرة ثم دفعها لتتجه على حواف الأوعية أو السباحة ضد تدفق الدم أو التنقل مع التيار بسرعات تصل إلى 40 سم في الثانية. استخدم الباحثون صور الأشعة السينية لمراقبة الروبوتات ومناوراتها في الوقت الفعلي بدقة ملليمترية. لإطلاق الدواء، يعتمد الفريق على مجالات مغناطيسية سريعة التغير لتسخين الجيلاتين وتفكيكه.
قبل تطبيقه في البشر، سيتعين على الباحثين تقييم كيفية تطهير الجسم من الجسيمات النانوية المتبقية. ويشير وي غو إلى أن العثور على المزيج الصحيح من المواد للسماح بالتحكم عن بعد مع إبقائها صغيرة بما يكفي للتنقل ضمن الأوعية الدقيقة كان تحدياً ضخماً واستغرق عقود من العمل. تشير التوقعات إلى أن التجارب السريرية يمكن أن تبدأ خلال خمس إلى عشر سنوات إذا سارت الدراسات بشكل جيد.
التحديات والآفاق المستقبلية
يؤكد نيلسون أن الانتقال من التجارب الحيوانية إلى تجربة بشرية يمثل قفزة كبيرة يتعين معها ضبط المواد والتأكد من توافقها حيوياً. يضيف الباحثون أن النجاح في هذه المرحلة يعتمد على بحث مستمر لتقييم السلامة وتقييم تطهير الجسيمات المتبقية. توجد آمال كبيرة في استخدام التقنية لاستهداف السكتات الدماغية والانسدادات وأورام الدماغ وتقليل الاعتماد على الجرعات العالية من الأدوية.