درمان سرطان کبد با میکروربات‌هایی که توسط میدان مغناطیسی هدایت می‌شوند

به گزارش گروه سرطان، سرطان نیوز، محققان کانادایی به رهبری Gilles Soules رویکرد جدیدی را برای درمان تومور‌های کبد با استفاده از میکروربات‌های هدایت شونده با آهنربا در دستگاه MRI ایجاد کرده اند.

ایده تزریق میکرو ربات‌ها

ایده تزریق ربات‌های میکروسکوپی به جریان خون برای بهبود بدن انسان جدید یا از رمان‌های علمی تخیلی نیست. با هدایت یک میدان مغناطیسی خارجی، ربات‌های زیست سازگار مینیاتوری ساخته شده از نانوذرات اکسید آهن می‌توانند خدمات پزشکی را به شیوه‌ای بسیار هدفمند ارائه دهند.

تا به حال، یک مانع فنی وجود داشته است: نیروی گرانشی این میکروربات‌ها از نیروی مغناطیسی فراتر رفته است، که هدایت آن‌ها را در زمانی که تومور بالای محل تزریق است محدود می‌کند.

در حالی که میدان مغناطیسی MRI زیاد است، گرادیان مغناطیسی مورد استفاده برای هدایت و تولید تصاویر آن ضعیف‌تر است. دکتر ژیل سولز، یکی از محققان این دانشگاه گفت: برای حل این مشکل، الگوریتمی برای تعیین موقعیتی که بدن بیمار باید در آن قرار گیرد، توسعه دادیم. این بهترین موقعیتی است که در آن می‌توان از MRI ​​بالینی ترکیبی با گرانش و نیروی مغناطیسی استفاده کرد.

او افزود: «این اثر ترکیبی باعث می‌شود تا میکروربات‌ها بتوانند در شاخه‌های شریانی که تومور را تغذیه می‌کنند، راحت‌تر حرکت کنند.» با تغییر جهت میدان مغناطیسی، می‌توانیم آن‌ها را دقیقاً به سمت مکان‌هایی که نیاز به درمان دارند هدایت کنیم و در نتیجه سلول‌های سالم را حفظ کنیم.»

این مطالعه که در Science Robotics منتشر شده است، می‌تواند رویکرد‌های رادیولوژی مورد استفاده برای درمان سرطان کبد را تغییر دهد.

شایع‌ترین نوع این سرطان‌ها کارسینوم کبدی است. کارسینوم مسئول ۷۰۰۰۰۰ مرگ و میر در سراسر جهان در سال است و در حال حاضر اغلب با شیمی‌آمبولیزاسیون ترانس شریانی درمان می‌شود.

این درمان تهاجمی، که به پرسنل بسیار ماهر نیاز دارد، شامل تزریق مستقیم شیمی‌درمانی به شریان تغذیه‌کننده تومور کبد و مسدود کردن خونرسانی به تومور با استفاده از میکروکاتتر‌هایی است که توسط اشعه ایکس هدایت می‌شوند.

سولز گفت: “رویکرد هدایت رزونانس مغناطیسی ما را می‌توان با استفاده از یک کاتتر قابل کاشت مشابه آنچه در شیمی درمانی استفاده می‌شود انجام داد. ” مزیت دیگر این روش این است که تومور‌ها در MRI بهتر از اشعه ایکس قابل مشاهده هستند.

به لطف توسعه یک میکروربات تزریقی سازگار با MRI، دانشمندان توانستند «رشته‌های ذرات» را که مجموعه‌ای از میکروربات‌های قابل مغناطیسی هستند، جمع‌آوری کنند. از آنجایی که این‌ها نیروی مغناطیسی بیشتری دارند، هدایت و شناسایی آن‌ها بر روی تصاویر ارائه شده توسط دستگاه MRI آسانتر است.

به این ترتیب دانشمندان می‌توانند اطمینان حاصل کنند که رشته‌ها در جهت درست حرکت می‌کنند و دوز درمان کافی است. با گذشت زمان، هر میکروربات بخشی از درمان را پوشش می‌دهد، بنابراین ضروری است که رادیولوژیست‌ها بدانند تعداد آن‌ها چقدر است.

حس خوب کنترل توسط میکرو ربات‌ها

سولز گفت: “ما آزمایشاتی را روی دوازده خوک انجام دادیم تا شرایط تشریحی بیمار را تا حد امکان تکرار کنیم. ” یک نتیجه واضح بود: میکروربات‌ها ترجیحاً شاخه‌های شریان کبدی را که توسط الگوریتم هدف قرار گرفته بود دنبال کردند و به مقصد رسیدند.

تیم او مطمئن شد که محل تومور در قسمت‌های مختلف کبد تأثیری بر اثربخشی چنین رویکردی ندارد.

وی افزود: با استفاده از آناتومی آناتومیک کبد انسان توانستیم ۱۹ بیمار تحت درمان آمبولیزاسیون ترانس شریانی میکروربات را شبیه سازی کنیم که در مجموع ۳۰ تومور در قسمت‌های مختلف کبد داشتند و در بیش از ۹۵ درصد موارد در موارد، محل تومور مطابق با الگوریتم هدایت برای رسیدن به تومور هدف بود.

با وجود این پیشرفت علمی، کاربرد بالینی این فناوری هنوز تا ورود به فرآیند درمان فاصله دارد.

سولز می‌گوید: اول از همه، با استفاده از هوش مصنوعی، باید جهت‌گیری میکروربات‌ها را با شناسایی محل آن‌ها در کبد و همچنین بروز انسداد در شاخه‌های شریان کبدی که تومور را تغذیه می‌کنند، بهینه کنیم.

دانشمندان همچنین باید جریان خون، موقعیت تومور بیمار و جهت میدان مغناطیسی را با استفاده از نرم افزار شبیه سازی جریان مایعات در عروق مدل کنند. این شبیه سازی امکان ارزیابی تاثیر پارامتر‌ها بر انتقال میکروربات‌ها به تومور هدف را فراهم می‌کند و در نتیجه دقت رویکرد را بهبود می‌بخشد.

منبع: پایگاه خبری تحلیلی ایران