Służba Zdrowia - strona główna
SZ nr 17–25/2015
z 12 marca 2015 r.

Stuknij na okładkę, aby przejść do spisu treści tego wydania


>>> Wyszukiwarka leków refundowanych


Niezwykła podróż – medyczne mikroroboty

Marek Matacz

Mikroskopijne roboty mają wędrować w ludzkim ciele, dostarczać leki i naprawiać tkanki. technika stawia już pierwsze kroki. medycyna przyszłości? Wiele na to wskazuje.



Jest naprawdę mały, pięć razy mniejszy od średnicy ludzkiego włosa. Naukowcy z University of California w San Diego wprowadzili krople z setkami takich mikrorobotów do mysich żołądków. Po co? Aby zbadać nowy rodzaj napędu, który mógłby zasilać mikroskopijne, medyczne maszyny. Wynalazek ma kiedyś wprowadzać leki do ściany żołądka.


Wodorowe bąbelki


Pomysł jest w zasadzie prosty, ale skuteczny. Pływający mikrorobot nie ma śrub napędowych czy innych ruchomych elementów. Zbudowany jest głównie z cynku, a pierwiastek ten silnie reaguje z kwaśnym środowiskiem. W czasie tej reakcji wydzielają się bąbelki wodoru, które popychają robota do przodu. W ten sposób cynkowy mikronapęd osiąga prędkość 60 mikrometrów na sekundę i może działać przez dziesięć minut. Jak to wygląda w praktyce? Opisujący swój eksperyment badacze donoszą, że reakcja ruszyła zaraz po kontakcie z kwasem. Na końcu swojej podróży roboty dotarły do błony śluzowej żołądków, po czym cynkowy „silnik” pozwolił im się w nią wbić i się w niej zagnieździć. O to właśnie chodziło naukowcom. Do robota dodali bowiem ładunek w postaci nanocząstek złota. Mimo że robotami nie da się jeszcze sterować, z ich pomocą badaczom udało się umieścić w ścianie żołądka ponad trzy razy więcej złota niż przez podanie takich samych nanocząstek bez wspomagania. – Jest to napęd, który potrafi przebić się przez lepką warstwę i tam pozostać, a to daje mu przewagę nad bardziej pasywnymi metodami dostarczania leków – mówi współtwórca urządzenia, prof. Liangfang Zhang.

Kiedy mikroskopijne maszyny już spełnią swoje zadanie, nie trzeba ich z żołądka usuwać. Po prostu rozpuszczają się w kwasie i nie pozostaje po nich żaden ślad. Oczywiście, produkty ich rozpadu są zupełnie nieszkodliwe.

Według naukowców zajmujących się medyczną mikrorobotyką, miniaturowe maszyny mogłyby spełniać w organizmie wiele rozmaitych funkcji. Oprócz dostarczania lekarstw, mogłyby m.in. pomagać w diagnostyce, przeprowadzać biopsje, udrażniać zatkane naczynia krwionośne, czy nawet pomagać w sztucznym zapłodnieniu.


Magnetoplemnik


Wodorowy silnik nie wystarczy do wszystkich zadań, ale to tylko jeden z pomysłów na poruszanie mikrorobotami. Są też inne. Na przykład w holenderskim Universiteit Twente powstał robot, który jest napędzany przez zmienne pole magnetyczne. Jego konstruktorzy postawili na sprawdzone przez naturę rozwiązanie i nadali mu kształt plemnika. Na jego główce umieścili niklowo-kobaltową warstwę, która reaguje na magnetyzm. Odpowiednio modulowane pole wprawia ją w ruch, a to z kolei wywołuje falę rozchodzącą się wzdłuż wici. Efekt końcowy to ruch całości. – Wybraliśmy plemniki ze względu na ich opływowy kształt. Odkryliśmy, że są wydajne, jeśli chodzi o poruszanie się w płynnym środowisku o zmiennym przepływie – opowiada prof. Sarthak Misra, główny twórca mikrourządzenia.

Jak na razie rozmiar urządzenia jest inny niż pierwowzoru. Robot jest bowiem sześć razy większy od ludzkiego plemnika. Badacze mają już jednak pomysł, jak to zmienić. Magnetyczne nanowłókna wbudowane w wici mają pomóc w redukcji rozmiarów.


Robot z sercem


Wykorzystania natury nie trzeba ograniczać tylko do naśladownictwa. Z takiego założenia wyszedł zespół naukowców z University of Illinois, który połączył krzemowy polimer i żywe komórki mięśnia sercowego. Tak powstał dwumilimetrowy robot, do pewnego stopnia też przypominający plemniki. Żywe komórki znajdują się na połączeniu wydłużonej główki i długiej wici. Już po trzech dniach od połączenia z polimerową konstrukcją, zaczęły kurczyć się w zsynchronizowany sposób. Ruch wici pozwala robotowi pływać w lepkich płynach, takich jakie spotkać można w ludzkim organizmie. Badacze zbudowali już wzbogaconą wersję swojego wynalazku – robota z dwiema wiciami, który pływa osiem razy szybciej od pierwszego modelu i może poruszać się po zakrzywionym torze. Uczeni twierdzą, że możliwe jest zbudowanie wersji, która będzie miała trzy wici i będzie mogła pływać w trzech wymiarach.


Bakteriobot


Płynący przed siebie robot dotrze w końcu, na przykład, do ściany żołądka, jeśli takie będzie jego zadanie, ale w wielu przypadkach potrzebna będzie większa precyzja. Jednym ze sposobów na to, aby ją osiągnąć jest chemotaksja. Udało się ją „zaprząc” koreańskim naukowcom, którzy jednak dosyć daleko posunęli się w wykorzystaniu gotowych wynalazków przyrody. Uczeni z Chonnam National University doposażyli genetycznie zmodyfikowaną, nieszkodliwą bakterię Salmonella typhimurium, która wykrywa substancje wydzielane przez komórki nowotworowe i kieruje się w ich stronę. Badacze połączyli bakterie z mierzącymi 3μm kapsułkami, w których może znaleźć się przeciwnowotworowy lek lub substancja pomocna w diagnozie. Za pomocą swoich wici bakteria wędruje w kierunku chorej tkanki i niesie z sobą kapsułkę ze związkiem, który na miejscu jest uwalniany.

Swoje bakterioboty uczeni podali dożylnie myszom. Badanie potwierdziło wybiórczą wędrówkę robotów w kierunku guzów. Poza doskonaleniem antynowotworowego wynalazku koreańscy badacze myślą już o kolejnych. – Nasze plany na przyszłość to rozwój medycznych mikrorobotów albo nanorobotów, które będą potrafiły diagnozować i leczyć przeróżne, trudne do leczenia choroby – zapowiada prof. Jung–Oh Park z Chonnam National University.

Do zastosowania mikroskopijnych maszyn w klinicznej praktyce wiedzie jeszcze zapewne długa droga. Być może jednak prowadzi ona do miejsca, w którym to niewidoczne gołym okiem roboty będą pomagały utrzymać ludzkie ciała w dobrym zdrowiu.




Najpopularniejsze artykuły

Ciemna strona eteru

Zabrania się sprzedaży eteru etylowego i jego mieszanin – stwierdzał artykuł 3 uchwalonej przez sejm ustawy z dnia 22 czerwca 1923 r. w przedmiocie substancji i przetworów odurzających. Nie bez kozery, gdyż, jak podawały statystyki, aż 80 proc. uczniów szkół narkotyzowało się eterem. Nauczyciele bili na alarm – używanie przez dzieci i młodzież eteru prowadzi do ich otępienia. Lekarze wołali – eteromania to zguba dla organizmu, prowadzi do degradacji umysłowej, zaburzeń neurologicznych, uszkodzenia wątroby. Księża z ambon przestrzegali – eteryzowanie się nie tylko niszczy ciało, ale i duszę, prowadząc do uzależnienia.

Astronomiczne rachunki za leczenie w USA

Co roku w USA ponad pół miliona rodzin ogłasza bankructwo z powodu horrendalnie wysokich rachunków za leczenie. Bo np. samo dostarczenie chorego do szpitala może kosztować nawet pół miliona dolarów! Prezentujemy absurdalnie wysokie rachunki, jakie dostają Amerykanie. I to mimo ustawy, która rok temu miała zlikwidować zjawisko szokująco wysokich faktur.

Rzeczpospolita bezzębna

Polski trzylatek statystycznie ma aż trzy zepsute zęby. Sześciolatki mają próchnicę częściej niż ich rówieśnicy w Ugandzie i Wietnamie. Na fotelu dentystycznym ani razu w swoim życiu nie usiadł co dziesiąty siedmiolatek. Statystyki dotyczące starszych napawają grozą: 92 proc. nastolatków i 99 proc. dorosłych ma próchnicę. Przeciętny Polak idzie do dentysty wtedy, gdy nie jest w stanie wytrzymać bólu i jest mu już wszystko jedno, gdzie trafi.

EBN, czyli pielęgniarstwo oparte na faktach

Rozmowa z dr n. o zdrowiu Dorotą Kilańską, kierowniczką Zakładu Pielęgniarstwa Społecznego i Zarządzania w Pielęgniarstwie w UM w Łodzi, dyrektorką Europejskiej Fundacji Badań Naukowych w Pielęgniarstwie (ENRF), ekspertką Komisji Europejskiej, Ministerstwa Zdrowia i WHO.

Leki, patenty i przymusowe licencje

W nowych przepisach przygotowanych przez Komisję Europejską zaproponowano wydłużenie monopolu lekom, które odpowiedzą na najpilniejsze potrzeby zdrowotne. Ma to zachęcić firmy farmaceutyczne do ich produkcji. Jednocześnie Komisja proponuje wprowadzenie przymusowego udzielenia licencji innej firmie na produkcję chronionego leku, jeśli posiadacz patentu nie będzie w stanie dostarczyć go w odpowiedniej ilości w sytuacjach kryzysowych.

Zmiany skórne po kontakcie z roślinami

W Europie Północnej najczęstszą przyczyną występowania zmian skórnych spowodowanych kontaktem z roślinami jest Primula obconica. Do innych roślin wywołujących odczyny skórne, a występujących na całym świecie, należy rodzina sumaka jadowitego (gatunek Rhus) oraz przedstawiciele rodziny Compositae, w tym głównie chryzantemy, narcyzy i tulipany (...)

Neonatologia – specjalizacja holistyczna

O specyfice specjalizacji, którą jest neonatologia, z dr n. med. Beatą Pawlus, lekarz kierującą Oddziałem Neonatologii w Szpitalu Specjalistycznym im. Świętej Rodziny w Warszawie oraz konsultant województwa mazowieckiego w dziedzinie neonatologii rozmawia red. Renata Furman.

Kobiety w chirurgii. Równe szanse na rozwój zawodowy?

Kiedy w 1877 roku Anna Tomaszewicz, absolwentka wydziału medycyny Uniwersytetu w Zurychu wróciła do ojczyzny z dyplomem lekarza w ręku, nie spodziewała się wrogiego przyjęcia przez środowisko medyczne. Ale stało się inaczej. Uznany za wybitnego chirurga i honorowany do dzisiaj, prof. Ludwik Rydygier miał powiedzieć: „Precz z Polski z dziwolągiem kobiety-lekarza!”. W podobny ton uderzyła Gabriela Zapolska, uważana za jedną z pierwszych polskich feministek, która bez ogródek powiedziała: „Nie chcę kobiet lekarzy, prawników, weterynarzy! Nie kraj trupów! Nie zatracaj swej godności niewieściej!".

ZUS zwraca koszty podróży

Osoby wezwane przez Zakład Ubezpieczeń Społecznych do osobistego stawiennictwa na badanie przez lekarza orzecznika, komisję lekarską, konsultanta ZUS często mają do przebycia wiele kilometrów. Przysługuje im jednak prawo do zwrotu kosztów przejazdu. ZUS zwraca osobie wezwanej na badanie do lekarza orzecznika oraz na komisję lekarską koszty przejazdu z miejsca zamieszkania do miejsca wskazanego w wezwaniu i z powrotem. Podstawę prawną stanowi tu Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z 31 grudnia 2004 r. (...)

Miłość w białym fartuchu

Na nocnych dyżurach, w gabinecie USG, magazynie albo w windzie. Najczęściej
między lekarzem a pielęgniarką. Romanse są trwałym elementem szpitalnej rzeczywistości. Dlaczego? Praca w szpitalu jest ciężka – fizycznie i psychicznie. Zwłaszcza na chirurgii. W sytuacjach zagrożenia życia działa się tam szybko, na pełnej adrenalinie, często w nocy albo po nocy nieprzespanej. W takiej atmosferze, pracując ramię w ramię, pielęgniarki zbliżają się do chirurgów. Stają się sobie bliżsi. Muszą sobie wzajemnie ufać i polegać na sobie. Z czasem wiedzą o sobie wszystko. Są partnerami w działaniu. I dlatego często stają się partnerami w łóżku, czasami także w życiu. Gdzie uprawiają seks? Wszędzie, gdzie tylko jest okazja. W dyżurce, w gabinecie USG, w pokoju socjalnym, w łazience, a czasem w pustej sali chorych. Kochankowie dobierają się na dyżury, zazwyczaj nocne, często zamieniają się z kolegami/koleżankami, by być razem. (...)

Clostridium difficile: od herbaty po… przeszczep stolca

Beztlenowa laseczka Clostridium difficile to znany czynnik ryzyka uciążliwych biegunek u osób poddanych antybiotykoterapii. Zakażenia tą bakterią stanowią najczęstszą przyczynę biegunek u pacjentów hospitalizowanych.

Doktor AI

Platformy ze sztuczną inteligencją (AI) dokonujące wstępnych diagnoz są już tak zaawansowane, że testowali je londyńczycy, a brytyjski NHS rozważa ich szersze użycie. W Afryce takie aplikacje na smartfona stosują już miliony.

Ukraińcy zwyciężają też w… szpitalach

Placówki zdrowia w Ukrainie przez 10 miesięcy wojny były atakowane ponad 700 razy. Wiele z nich zniszczono doszczętnie. Mimo to oraz faktu, że codziennie przybywają setki nowych rannych, poza linią frontu służba zdrowia daje sobie radę zaskakująco dobrze.

Chcę zjednoczyć i uaktywnić diagnostów

Rozmowa z Moniką Pintal-Ślimak, nowo wybraną prezes Krajowej Rady Diagnostów Laboratoryjnych.

Światy równoległe

Jeszcze nigdy system ochrony zdrowia nie był tak doceniany finansowo – przekonuje minister zdrowia Adam Niedzielski, obiecując „w skali roku” 15 mld zł „dodatkowych pieniędzy” na pokrycie wyższych kosztów funkcjonowania podmiotów medycznych, m.in. w związku z kolejną turą podwyżek, czy też raczej waloryzacji, wynagrodzeń. Obietnice ministra, zderzone z wyliczeniami ekspertów, ale przede wszystkim z informacjami płynącymi ze szpitali, nie wytrzymują próby. Tylko – co z tego?

Uchodźca w polskim systemie

Pół miliarda złotych wydała Polska na świadczenia zdrowotne dla uchodźców z Ukrainy w ciągu dziesięciu miesięcy 2022 roku – wynika z danych, jakie w lutym, rok po napaści Rosji na naszego wschodniego sąsiada, przedstawił Narodowy Fundusz Zdrowia. Świadczenia to przede wszystkim podstawowa opieka zdrowotna, która wraz z ambulatoryjną opieką specjalistyczną stanowią ponad 85 proc. udzielonych świadczeń. Co wynika z tych danych?




bot