Микроробот Stem Cell Navigator, который доставляет стволовые клетки в операционную зону

Совместная исследовательская группа ученых из Корейского института медицинской микроробототехники, больницы Национального университета Чоннам и компании BIOT Korea объявила о разработке микроробота Stem Cell Navigator, предназначенного для доставки терапевтических стволовых клеток в целевую область. По словам ученых, с помощью этого робота им удалось провести регенерацию коленного хряща у кролика. Причем при испытании регенерация коленного хряща у животного была достигнута за три недели.

Новая разработка дает надежду на расширение возможностей неинвазивных процедур для пациентов, нуждающихся в инвазивной операции по замене коленного сустава.

Stem Cell Navigator — это медицинское роботизированное устройство, которое увеличивает эффективность лечения путем точного нацеливания миниатюрного скаффолда*, содержащего терапевтический материал, на пораженную область пациента посредством электромагнитного воздействия. Такой скаффолд способен содержать стволовые клетки, биопрепараты и другие традиционные лекарства, и может вводиться для достижения цели малоинвазивной хирургии.

Микроробот может с помощью внешнего приводного электронного устройства избирательно доставлять стволовые клетки в поврежденный хрящ коленного сустава, что позволяет проводить лечение с помощью одной инъекции, а это значительно сократит расходы, время и нагрузку на пациента

Две механические "руки" устройства Stem Cell Navigator предназначены для легкого и точного перемещения тяжелых изделий и позволяют надежно регулировать движение устройства. Включенный в конструкцию коленный упор выполнен из резинового материала, который, как считается, позволяет пациенту чувствовать себя комфортно во время лечения, а регулировка высоты легко осуществляется с помощью рукоятки управления спереди системы. Кроме того, модули, расположенные с двух сторон и обеспечивающие направление скаффолда с помощью магнитного поля, были спроектированы в округлой и удобной для лечения форме. Основной компонент Stem Cell Navigator — это электромагнитный актуатор, который генерирует электромагнитное поле и управляет им для нацеливания скаффолдов на пораженную область пациента.

Используемые при лечении микроскопические скаффолды размером в 350 мкм представляют собой биосовместимый медицинский полимер, включающий в себя парамагнитные наночастицы, способные содержать различные функциональные материалы и стволовые клетки, доставляя их в целевую область.

Кроме того, в системе применяется специализированное носимое устройство, которое используется для удержания на мишени миниатюрных скаффолдов, доставляемых устройством.

Новый метод также может повысить эффективность ввода стволовых клеток на 95% процентов по сравнению с менее чем 20% при использовании прежнего метода, зависящего от инъекций.

* Скаффолд (scaffold) — это структура биоматериала, которая служит субстратом и направляющей для регенерации тканей. Используется как система локализованной доставки веществ с регулируемыми свойствами и обеспечения оптимальных условий для регенеративного процесса.