Microroboți magnetici ghidați direct către cheagurile de sânge: o nouă eră a terapiilor țintite

Autor: Racheriu Dragoș, licențiat în medicină

Cercetătorii de la ETH Zurich au publicat în noiembrie 2025, în revista Science, un studiu revoluționar despre utilizarea microroboților magnetici pentru livrarea directă a medicamentelor către cheagurile de sânge responsabile de accidentele vasculare cerebrale. Această tehnologie reprezintă un pas major către tratamente personalizate, minim invazive, care pot reduce riscurile sistemice ale terapiei trombolitice convenționale.

Context

În fiecare an, aproximativ 12 milioane de persoane din întreaga lume suferă un accident vascular cerebral, dintre care multe rămân cu dizabilități permanente sau decedează. Tratamentul actual se bazează pe administrarea sistemică de medicamente trombolitice care dizolvă cheagul, dar aceste substanțe circulă în întregul organism, necesitând doze mari și expunând pacienții la riscuri severe, precum hemoragii interne.

De-a lungul ultimelor decenii, cercetarea medicală a urmărit dezvoltarea unor microsisteme robotice capabile să transporte medicamentele doar în zona afectată, oferind o terapie localizată și sigură. Domeniul microroboticii medicale s-a dezvoltat spectaculos, dar aplicarea clinică a acestor tehnologii a fost limitată de dificultatea controlului precis al roboților la scară micrometrică, mai ales în interiorul sistemului vascular uman.

Alege-ți medicul și fă o programare!
Peste 13000 de cabinete medicale își prezintă serviciile pe ROmedic.

Despre studiul actual

Echipa condusă de Fabian Landers, cercetător postdoctoral în cadrul Multi-Scale Robotics Lab de la ETH Zurich, sub coordonarea profesorilor Bradley Nelson și Salvador Pané, a conceput un microrobot sferic realizat dintr-o capsulă gelatinoasă solubilă. Aceasta conține nanoparticule de oxid de fier care conferă proprietăți magnetice, permițând controlul extern prin câmpuri magnetice.

Capsula are o dimensiune redusă, adaptată calibrului vaselor cerebrale, dar menține magnetism suficient pentru a fi manevrată precis. În plus, cercetătorii au adăugat nanoparticule de tantal pentru a permite vizualizarea în timp real prin radiografie. Această combinație între funcționalitatea magnetică, vizibilitatea imagistică și stabilitatea structurală a necesitat, conform echipei, ani de colaborare între domeniile ingineriei materialelor și roboticii medicale.

Microroboții pot fi încărcați cu diverse medicamente, precum:

agenți trombolitici (pentru dizolvarea cheagurilor);
antibiotice (pentru infecții localizate);
medicamente antitumorale (pentru tratamente oncologice țintite).

Eliberarea substanței active se realizează prin aplicarea unui câmp magnetic de înaltă frecvență care încălzește nanoparticulele magnetice, determinând dizolvarea capsulei și eliberarea medicamentului exact în zona dorită.

Navigația și controlul microroboților

Pentru a ajunge la destinație, echipa a dezvoltat o strategie în două etape:

Injectarea microrobotului în sânge sau în lichidul cefalorahidian printr-un cateter special conceput, dotat cu un ghid intern și un mecanism flexibil de eliberare a capsulei.
Ghidarea magnetică printr-un sistem de navigație electromagnetică modular, adaptat pentru mediul operator.

Acest sistem integrează trei moduri de navigație distincte:

Rotație magnetică: capsula „rulează” de-a lungul peretelui vascular, atingând o viteză de 4 milimetri pe secundă;
Navigație pe gradient magnetic: câmpul magnetic este mai puternic într-o anumită zonă, „atrăgând” microrobotul spre destinație – metodă care permite deplasarea împotriva curentului sangvin, chiar la viteze de peste 20 centimetri pe secundă;
Navigație asistată de flux (in-flow): direcționarea gradientului magnetic astfel încât fluxul sanguin să ghideze capsula în ramificațiile vasculare corecte.

Prin combinarea acestor strategii, cercetătorii au obținut control precis în peste 95% din cazurile testate, demonstrând o fiabilitate remarcabilă chiar și în condițiile dinamice ale circulației cerebrale.

Profesorul Nelson a subliniat că câmpurile magnetice utilizate nu afectează organismul, fiind complet sigure la intensitățile folosite.

Rezultate

Pentru validare, echipa a dezvoltat modele vasculare din silicon care reproduc fidel anatomia vaselor umane și animale. Aceste modele, utilizate acum și în instruirea medicală prin spin-off-ul ETH Swiss Vascular, au permis optimizarea tehnicii înaintea testelor preclinice.

Rezultatele au fost impresionante:

Microroboții au fost ghidați cu succes până la cheag, unde au eliberat agentul trombolitic care a dizolvat complet obstrucția;
În experimentele pe porci, toate cele trei metode de navigație au fost eficiente, iar vizibilitatea microrobotului a fost menținută pe tot parcursul procedurii;
Într-un test suplimentar, microroboții au fost navigați prin lichidul cefalorahidian al oilor, confirmând viabilitatea tehnologiei în medii anatomice complexe.

Landers a evidențiat potențialul enorm al acestei tehnologii: „Faptul că microrobotul s-a putut orienta în spații atât de complicate deschide calea pentru noi intervenții terapeutice, imposibil de realizat până acum”.

Perspective și aplicații clinice

Dincolo de tratamentul trombozelor cerebrale, cercetătorii anticipează aplicații în:

tratarea infecțiilor localizate;
administrarea țintită de medicamente oncologice;
intervenții minim invazive în regiuni anatomice delicate.

Obiectivul principal al echipei este transferul rapid al tehnologiei în practica clinică, urmând ca studiile pe oameni să înceapă în curând.

Landers a concluzionat: „Medicii fac deja o treabă extraordinară, dar noi putem să-i ajutăm să acționeze mai repede, mai precis și mai sigur, oferind pacienților șansa la o terapie revoluționară.”

Data actualizare: 14-11-2025 | creare: 14-11-2025 | Vizite: 181

Bibliografie

Landers, F. C., et al. (2025). Clinically ready magnetic microrobots for targeted therapies. Science. DOI:10.1126/science.adx1708. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx1708.

Sursă imagine: https://www.freepik.com/free-photo/representation-microorganisms-concept_36488185.htm

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Cum putem folosi bacteriile pentru combaterea poluării

Gemma Reguera și echipa sa de la Michigan State University au demonstrat în cadrul unui nou studiu cum putem...

CellScope Loa - microscopul care detectează cu precizie paraziții din sânge

O echipă de cercetare care a reunit ingineri și au dezvoltat tehnologia unui nou microscop pentru smartphone c...

Transferul citoplasmatic controlat prin nanoinjectoare: o nouă tehnologie pentru comunicarea intercelulară și reprogramarea funcțională

Un studiu experimental condus de Waseda University și publicat în Small Science propune un sistem inovator de nan...

Un nou dispozitiv pentru diagnosticarea cancerului mamar
ImpulsePal, aplicația de mobil pentru controlul poftelor alimentare
Învățarea automată prezice eficiența medicamentelor antitumorale
Adoptarea rapidă a inteligenței artificiale în asistența medicală primară ridică îngrijorări legate de siguranță

Din Biblioteca medicală vă mai recomandăm:

Tromboza portala hepatica

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Noul dispozitiv care distruge cheagurile de sânge mortale

Cercetătorii australieni au dezvoltat o capsulă de dimensiuni nanometrice care poate fi administrată pacientului...

Microroboții - o formă cu totul nouă de tratament

Conform cercetătorilor de la Divizia de Inginerie și Știință Aplicată aparținând Institutului de Tehnologie...

Studiile sugerează că tratamentul cu Abelacimab este eficient împotriva cheagurilor de sânge

Un nou studiu realizat de către Universitatea McMaster şi publicat în New England Journal of Medicine, sugereaz�...

O nouă strategie imagistică neinvazivă care poate detecta cheaguri de sânge din organism

COVID-19 este asociat cu cheaguri de sânge la nivelul membrelor inferioare, care pot pune viața în pericol

Ce trebuie să știi despre cheagurile de sânge

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum