Nanorobotlar ile pnömoni tedavisi

Nanoparçacıklarla kaplı bir nanorobot (Araştırma ekibi)

San Diego'daki California Üniversitesi'nden nanoteknoloji alanında çalışan mühendisler, akciğerlerde yüzebilen ve ilaçları taşıyabilen nanorobotlar tasarladı. Bilim insanları, yaşamı tehdit eden bakteriyel pnömonileri temizlemek için kullanabilen mikrobot adı verilen mikroskobik robotlar geliştirdiler.
Farelerde denenen mikrobotlar akciğerlerde zatürreye neden olan bakterileri güvenli bir şekilde ortadan kaldırarak yüzde 100 hayatta kalma oranı sağladı. Nature Materials dergisinin son sayısında yayınlanan sonuçlara göre tedavi edilmeyen tüm fareler enfeksiyondan sonraki üç gün içinde öldü.
Mikrobotlar, yüzeyleri antibiyotiklerle doldurulmuş nanopartiküllerle serpiştirilmiş alg hücrelerinden oluşur. Algler hareket imkanı sağlayarak mikro robotların yüzmesine ve antibiyotikleri doğrudan akciğerlerdeki bakterilere iletilmesine izin verir.
Antibiyotik içeren nanopartiküller, bir tür beyaz kan hücresi olan nötrofillerin zarlarında bulunan, biyolojik olarak parçalanabilen küçük polimer peletlerden oluşur. Bu zarları özel yapan şey, bakteriler ve vücudun bağışıklık sistemi tarafından üretilen iltihaplı molekülleri absorbe etmeleri ve nötralize etmeleridir. Bu, minik robotlara zararlı iltihabı azaltma yeteneği vererek, akciğer enfeksiyonlarıyla mücadelede daha etkili olmalarını sağlar.
Çalışmanın baş yazarı Joseph Wang, California Üniversitesi web sitesinde Cumartesi günü yayınlanan bir raporda şunları söyledi: “Hedefimiz, akciğerler gibi vücudun daha zorlu bölgelerine hedefe yönelik ilaçlar vermek ve bunu güvenli, kolay, biyouyumlu ve uzun ömürlü bir şekilde yapmak. Bu çalışmada da bunu başardık.”
Ekip, genellikle yoğun bakım ünitesinde mekanik ventilasyon alan hastaları etkileyen bir tür pnömoni olan Pseudomonas aeruginosa bakterisinin neden olduğu ciddi ve ölümcül bir pnömoni türü olan fareleri tedavi etmek için küçük robotları kullandı.
Araştırmacılar mikrorobotları trakeaya yerleştirilen bir tüp aracılığıyla farelerin akciğerlerine verdiler ve bir hafta sonra enfeksiyon tamamen ortadan kalktı mikrorobotlarla tedavi edilen tüm fareler hayatta kaldı, tedavi edilmeyen farelerse üç gün içinde öldü.
Mikrobotlar kullanılarak yapılan tedavi, kan dolaşımına intravenöz antibiyotik enjeksiyonlarından daha etkiliydi ve ikincisi, aynı etkiyi elde etmek için mikrobotlarda kullanılanlardan 3.000 kat daha fazla antibiyotik dozu gerektiriyordu.
Araştırma ekibi daha sonra deneylerini daha büyük hayvanlar üzerinde, nihai olarak insanlara bulaşmaya hazırlanmak için gerçekleştirmeye çalışıyor.