ナノロボットが初めて設計され、 薬物 目に直接入っても損傷を与えません。
ナノロボット テクノロジーは、複数を治療するための科学者の焦点の中心にある最近の技術です 病気。ナノロボット (ナノボットとも呼ばれます) は、ナノスケールのコンポーネントで作られた小さなデバイスで、サイズは 0.1 ～ 10 マイクロメートルです。ナノロボットには薬物を体内に届ける可能性がある 人間 非常に的を絞った正確な方法で身体を観察します。ナノロボットは、病気の細胞のみに「引き寄せられる」ように設計または操作されており、健康な細胞にダメージを与えることなく、それらの細胞を標的とした、または直接的な治療を行うことができます。 細胞。一般に、このような標的を絞った病気のほとんどは、 薬 分娩は本質的には必要ではありませんが、糖尿病やがんなどの複雑な病気の場合には非常に有益です。
目の網膜疾患
の治療 目 病気は一般に、目の炎症を軽減し、外傷を修復し、視力を保護または改善することを目的としています。健康な網膜（目の奥にある組織の薄い層）は、良好な視力にとって非常に重要です。私たちの網膜は、数百万の光感受性細胞（桿体と錐体と呼ばれます）と神経線維/細胞で構成されており、目に入る光を電気インパルスに変換して脳に到達させます。このようにして、視覚情報が私たちの目で受信および処理され、視神経を介して脳に送信されます。このプロセス全体によって視覚が可能になり、画像の見方が制御されます。目の網膜疾患は、網膜のあらゆる部分に影響を与えます。一部の網膜疾患には利用できる治療法はほとんどありませんが、非常に複雑です。あらゆる治療の目的は、症状を完全に停止または遅らせることです。 目 病気と視力の保護（維持、改善、または回復）。網膜の損傷は回復できないため、網膜の問題を早期に発見することが非常に重要です。一部の網膜疾患は、治療せずに放置すると視力低下や失明を引き起こす可能性があります。
眼に存在する高密度の生体組織を介して標的薬を送達することは非常に困難であるため、網膜に影響を与える疾患を治療することは非常に困難です。 眼の組織は主に水で構成されていますが、粘性のある眼球と分子の密なネットワーク（ヒアルロン酸とコラーゲン）で構成されており、どちらも非常に強力な障壁であるため、粒子が容易に浸透することはできません。 標的化された薬物を眼に送達するには、かなりの精度が必要です。 これが、眼に薬物を送達するために使用されてきた従来の方法が主に分子のランダムかつ受動的な拡散に依存しており、これらの方法が眼の後部に薬物を送達するのに適していない理由です。
網膜疾患を治療するためのナノロボット
シュトゥットガルトにあるマックスプランクインテリジェントシステム研究所の研究者は、チームとともに、高密度の眼組織を初めて通過できるナノロボット（「ビークル」）を開発しました。 これらのナノロボットは、シリカベースのナノ粒子がウェーハ上にパターン化され、鉄やニッケルなどのシリカ材料を堆積させながら特定の角度で真空チャンバー内に配置される真空ベースの技術を使用して作成されました。 浅い角度によって引き起こされるシャドウイングにより、材料がナノ粒子にのみ堆積し、ナノ粒子がらせん状のプロペラ構造をとるようになります。 これらのナノロボットは、幅が約500 nm、長さが2μmで、磁気を帯びており、マイクロプロペラのような形をしています。 このサイズは、人間の髪の毛の一本鎖の直径の約200分のXNUMXです。 次に、ナノロボットは、ナノロボットがそれをナビゲートしているときに、ナノロボットと眼組織内の生物学的タンパク質ネットワークとの間の付着を防ぐために、外側が非粘着性のバイオ液体層でコーティングされます。 ナノロボットの最適なサイズは、敏感な眼組織に損傷を与えることなく、生物学的高分子ネットワークのメッシュをすり抜けることを確実にします。 これらの驚くべきナノロボットは、薬物や薬を搭載することができ、リアルタイムで磁場を使用して、cmごとにナビゲートし、目の特定の領域をターゲットにすることができます。
科学者は、針を使用して数千のナノロボットをブタの眼に注射し、磁場を適切に印加して、注射から開始して合計30分間でナノロボットを眼の網膜に向けて攪拌しました。 彼らは、眼疾患の診断に一般的に使用されている画像技術を使用して、ナノロボットがたどる経路を常に監視していました。 この手法は独特で、侵襲性が最小限です。 これまではモデルシステムまたは流体でのみ示されていましたが。 科学者たちは、近い将来、この技術がナノロボットに適切な治療法を搭載するために使用され、人体の到達不可能な部分にある他の柔らかく高密度の組織に到達することを望んでいます。 ナノ医療の分野（治療のためのナノロボットの使用）は、過去数年で大きな注目を集めており、3D製造プロセスを使用するものもあり、さまざまな種類のナノロボットが開発されています。 興味深いことに、高真空条件下で二酸化ケイ素や鉄などの他の材料をシリコンウェーハ上に気化させることにより、数時間でほぼXNUMX億個のナノロボットを開発できます。
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ソース
Zhiguang W etal。 2018.滑りやすいマイクロプロペラの群れが目の硝子体を貫通します。 科学の進歩。 4（11）。 https://doi.org/10.1126/sciadv.aat4388
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