Robot kecil yang jauh lebih kecil dari sel darah dapat mengirimkan obat pembentuk gumpalan darah ke tempat yang paling membutuhkannya
Robot yang lebih kecil dari kebanyakan bakteri dapat mengirimkan obat langsung ke lokasi aneurisma otak, mencegah stroke yang parah, menurut sebuah studi hewan baru.
Teknologi baru ini sejauh ini baru diuji pada kelinci. Namun, dengan penelitian lebih lanjut, teknologi ini dapat menjadi alternatif pengganti stent dan koil yang saat ini digunakan untuk menstabilkan aneurisma pada pasien manusia.
Implan ini dapat menghentikan pendarahan yang disebabkan oleh aneurisma, di mana dinding arteri melemah dan menggelembung. Namun, perawatan ini juga dapat menimbulkan masalah, seperti risiko pendarahan kembali terjadi atau prosedur hanya memperbaiki sebagian aneurisma. Mungkin juga ada kebutuhan untuk mengonsumsi pengencer darah tanpa batas waktu untuk menghindari pembekuan darah, kata Qi Zhou , seorang rekan peneliti dalam rekayasa bioinspired di University of Edinburgh dan salah satu penulis makalah baru yang menjelaskan tentang nanorobot.
“Nanorobot magnetik yang kami kendalikan dari jarak jauh menyediakan cara yang lebih tepat dan aman untuk menutup aneurisma otak dengan cepat tanpa menggunakan implan,” kata Zhou kepada Live Science. “Nanorobot juga dapat meringankan tugas yang melelahkan bagi dokter bedah untuk memasukkan mikrokateter yang panjang dan tipis melalui jaringan pembuluh darah yang kompleks.”
Aneurisma dapat terbentuk di arteri mana pun di dalam tubuh. Jika terbentuk di otak, aneurisma dapat pecah dan menyebabkan stroke. Untuk merancang solusi baru untuk kejadian berbahaya ini, Zhou dan rekan-rekannya mengembangkan nanobot yang berdiameter hanya 295 nanometer. Sebagai perbandingan, virus pada umumnya berukuran sekitar 100 nanometer, dan sebagian besar bakteri berukuran dalam kisaran 1.000 nanometer.
Setiap bot terdiri dari inti magnetik, agen pembekuan yang disebut trombin yang mengobati aneurisma, dan lapisan yang meleleh saat dipanaskan sedikit, untuk melepaskan obat.
“Dengan menggunakan medan magnet , nanorobot dapat diarahkan ke aneurisma,” kata Zhou. “Kemudian panas terfokus digunakan untuk melelehkan lapisan, melepaskan obat, dan menyumbat aneurisma dari sirkulasi darah.” Panas ini dihantarkan dengan medan magnet bolak-balik , yang pada dasarnya menciptakan gesekan dengan mengacaukan penyelarasan partikel yang terpapar medan tersebut. Suhu dijaga di bawah 122 derajat Fahrenheit (50 derajat Celsius) sehingga tidak merusak jaringan tubuh.
Idenya adalah bahwa ahli bedah kardiovaskular dapat melepaskan nanorobot ini ke dalam aliran darah, di hulu aneurisma, menggunakan mikrokateter. Ini akan mencegah dokter untuk menyusup terlalu dalam ke pembuluh darah halus di otak.
Dalam studi baru yang dipublikasikan pada hari Kamis (5 September) di jurnal Small , para peneliti pertama kali menguji biokompatibilitas nanorobot dalam sel manusia di cawan laboratorium. Bahan biokompatibel dapat dimasukkan ke dalam jaringan hidup tanpa menyebabkan kerusakan atau efek samping yang tidak diinginkan. Mereka juga melakukan studi pendahuluan pada hewan, merawat tiga kelinci untuk aneurisma yang diinduksi secara artifisial di arteri karotis, yang mengalirkan darah ke otak dan kepala.
“Kami menemukan bahwa nanorobot dapat berhasil dipandu ke aneurisma dalam pengaturan intervensi klinis dan dengan cepat membentuk gumpalan yang stabil untuk memblokirnya sepenuhnya,” kata Zhou.
Selama periode tindak lanjut dua minggu, ketiga kelinci tetap sehat, dengan gumpalan darah yang stabil yang menghalangi aneurisma mereka. Gumpalan darah ini tidak menghalangi suplai darah otak, tetapi menutup titik lemah di pembuluh darah sehingga tidak pecah.
Ke depannya, teknologi ini perlu diuji pada hewan yang lebih besar yang lebih menyerupai tubuh manusia, kata Zhou. Para peneliti juga perlu menguji keamanan dan kemanjuran nanorobot dalam studi jangka panjang, untuk melihat bagaimana hewan bertahan dalam jangka panjang, imbuhnya. Dalam uji kelinci, aneurisma berada pada kedalaman yang dangkal, sehingga tim juga perlu meningkatkan sistem kontrol magnetik untuk memandu bot dengan lebih baik ke aneurisma yang jauh di dalam otak.
“Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan, tetapi kami yakin teknologi ini berpotensi merevolusi cara kita menangani aneurisma otak,” katanya.
