Noutăți în tratamentul cancerului hepatic: microroboții ghidați magnetic

Cercetătorii canadieni din Montreal au dezvoltat o metodă inovatoare de tratament pentru tumorile hepatice, utilizând microroboți ghidați de un câmp magnetic într-un dispozitiv de imagistică prin rezonanță magnetică (IRM).

Conceptul de a injecta roboți microscopici în fluxul sanguin pentru a trata corpul uman nu este de domeniul SF. Acești microroboți, fabricați din nanoparticule de oxid de fier magnetizabil și compatibile din punct de vedere biologic, pot oferi tratament medical extrem de țintit, sub ghidajul unui câmp magnetic extern.

Provocări tehnice și soluții de navigare

Una dintre provocările majore în utilizarea acestor microroboți a fost supremația forței gravitaționale asupra forței magnetice, ceea ce limita ghidarea lor, în special când tumoarea se afla deasupra locului de injecție. Echipa a dezvoltat un algoritm care optimizează poziționarea corpului pacientului în dispozitivul IRM, combinând forța gravitațională cu forța de navigare magnetică pentru a facilita deplasarea microroboților către ramurile arteriale care alimentează tumoarea.

Comparație cu metodele actuale

Publicat în revista Science Robotics, acest concept demonstrativ ar putea transforma abordările de radiologie intervențională utilizate în tratamentul cancerelor hepatice. Tratamentul comun actual, chemoembolizarea transarterială, necesită personal extrem de calificat și este invaziv, implicând administrarea directă de chimioterapie în artera care alimentează tumoarea hepatică. Abordarea prin navigație prin rezonanță magnetică (NMR) poate fi realizată cu ajutorul unui cateter implantabil, similar celor folosite în chimioterapie, având avantajul unei vizualizări superioare a tumorilor pe IRM comparativ cu razele X.

Tehnologia de livrare și rezultatele studiului

Datorită dezvoltării unui injector de microroboți compatibil cu IRM, cercetătorii au putut să asambleze "trenuri de particule", agregate de microroboți magnetizabili, care, având o forță magnetică mai mare, sunt mai ușor de pilotat și detectat în imaginile furnizate de dispozitivul IRM. Această tehnologie asigură nu doar direcționarea corectă a tratamentului, ci și administrarea unei doze adecvate de tratament.

Studiul a inclus teste pe 12 porci pentru a replica condițiile anatomice ale pacienților. Rezultatele au fost promițătoare: microroboții au navigat preferențial pe ramurile arterei hepatice țintite de algoritm și au atins destinația dorită. Folosind un atlas anatomic al ficaților umani, cercetătorii au simulat pilotarea microroboților pe 19 pacienți tratați cu chemoembolizarea transarterială, având un total de treizeci de tumori în diferite locații ale ficatului. În peste 95% din cazuri, localizarea tumorii a fost compatibilă cu algoritmul de navigație pentru a ajunge la tumora țintită.

Perspective viitoare

Deși această descoperire reprezintă un progres științific semnificativ, aplicarea clinică a acestei tehnologii este încă departe. Cercetătorii trebuie să optimizeze navigația în timp real a microroboților folosind inteligența artificială pentru a detecta poziția lor în ficat și pentru a modela fluxul sanguin, poziționarea pacientului și direcția câmpului magnetic. Aceasta va îmbunătăți precizia abordării și va deschide noi orizonturi în tratamentul cancerului hepatic și al altor afecțiuni.