Nanoroboty zbudowane z komponentów w nano skali przeznaczone są do wykonywania precyzyjnych zadań i operacji na poziomie molekularnym. Te niewielkie urządzenia mogą penetrować głębokie lub w inny sposób niedostępne rejony naszego ciała, przeprowadzając różne procedury medyczne i dając duże nadzieje w takich obszarach, jak dystrybucja substancji leczniczych, badania medyczne lub diagnostyczne. Przyjrzyjmy się bliżej zastosowaniom nanorobotów w medycynie.

Walka z tętniakiem mózgu

Niezwykle ważną rolę nanotechnologia odgrywa w leczeniu tętniaków mózgu, które rocznie przyczyniają się do setek tysięcy zgonów na całym świecie. Przeprowadzone wstępne badania są obiecujące. W testach laboratoryjnych miliardy takich nanorobotów wprowadzono do tętnicy pacjenta, skąd do wnętrza tętniaka zostały naprowadzone z wykorzystaniem dedykowanych układów magnetycznych. Pod wpływem wysokiej temperatury uwolniono zgromadzone w warstwie ochronnej białka zagęszczające krew. One z kolei miały za zadanie zablokowanie tętniaka i w ten sposób ograniczenie lub zatrzymanie krwawienia do mózgu. Nanoroboty mogą zostać wykorzystane także do precyzyjnego dostarczania leków w pobliżu tętniaka czy nawigowania przez naczynia krwionośne podczas operacji. Ponadto dodatkowe wyposażenie w postaci czujników czy kamer poprawiłoby skuteczność monitorowania przepływu krwi i wykrywania zmian wskazujących na wzrost tętniaka.

Rekonstrukcje na poziomie komórkowym

Niewątpliwie obiecującym kierunkiem rozwoju nanorobotów w medycynie jest ich wykorzystanie do rekonstrukcji komórek i tkanek w organizmie człowieka. Te niewielkich rozmiarów jednostki mają zdolność do identyfikowania uszkodzonych obszarów oraz inicjowania procesu regeneracyjnego. Badacze stworzyli nanoroboty zdolne do stymulowania wzrostu neuronów. Komórki nerwowe, przenoszone przez nanoroboty zasilane magnetycznie, mogą być kierowane w określone miejsca w tkance mózgowej, aby następnie nawiązać strukturalne i funkcjonalne połączenia z komórkami nerwowymi tej tkanki. Chociaż badania w tym obszarze są jeszcze na wstępnym etapie, naukowcy uważają, że ich nanorobotyczny system mógłby być potencjalnie stosowany u pacjentów w leczeniu chorób zwyrodnieniowych i urazów związanych z nerwami, np. w chorobie Alzheimera.

Leczenie schorzeń układu pokarmowego

Równie ciekawym rozwiązaniem jest zastosowanie nanorobotów w diagnostyce oraz leczeniu chorób jelit. Nanoskalowe urządzenia, zaprojektowane z wykorzystaniem zasad bioniki, posiadają dwuwarstwowy mechanizm, którego głównym zadaniem jest zakotwiczenie się w tkance jelitowej oraz poruszanie się w jej wnętrzu. Co ważne, takie nanoroboty same są w stanie się napędzać i nawigować, precyzyjnie docierając do wybranego obszaru. Mogą one przechodzić przez warstwy śluzowe i bariery tkankowe, bezpośrednio celując w guzy lub inne miejsca zmian chorobowych, zwiększając w ten sposób biodostępność i terapeutyczne działanie leków. Potencjalnie ich zastosowanie mogłoby być rozszerzone także o pobieranie próbek, obrazowanie czy dostarczanie genów i komórek. Niewątpliwie zrewolucjonizowałoby to leczenie chorób układu pokarmowego.

Leczenie kanałowe zębów

Nanoroboty mogą znacząco zwiększyć wskaźnik powodzenia procedur leczenia kanałowego. Napędzane magnetycznie docierają nawet do najgłębszych kanalików, co nie jest możliwe z wykorzystaniem obecnych praktyk klinicznych. Te nanoskalowe urządzenia w formie zawiesiny są wstrzykiwane do kanału zęba, a ich ruchy – pod wirującym polem magnetycznym – są możliwe do śledzenia za pomocą techniki obrazowania bliskiej podczerwieni. Głównym zadaniem nanorobotów jest skuteczna eliminacja bakterii przekładająca się bezpośrednio na wysoką skuteczność zabiegu. Co ważne, nanoroboty można odzyskać po ich użyciu. Zdalnie sterowane, aby wydostać się z kanalików zębinowych, zbierane są przez lekarza. W procesie leczenia kanałowego niezwykle przydatne okazuje się również użycie maleńkiej kamery, którą umieszcza się wewnątrz nanorobotów do wizualizacji zainfekowanego korzenia.