Οι πέτρες στα νεφρά αποτελούν μια ιδιαίτερα επώδυνη και συχνά εξουθενωτική πάθηση, ειδικά για όσους τις εμφανίζουν επαναλαμβανόμενα και δεν ανταποκρίνονται σε φαρμακευτική αγωγή από το στόμα. Ωστόσο, μια νέα επιστημονική εξέλιξη από τον Καναδά προσφέρει ελπίδα: ένα μικροσκοπικό, μαγνητικά κατευθυνόμενο ρομπότ που μπορεί να διαλύσει τις πέτρες απευθείας στο σημείο που βρίσκονται.
Οι πέτρες στα νεφρά σχηματίζονται από συμπαγείς εναποθέσεις αλάτων και άλλων μεταλλικών στοιχείων που υπάρχουν στα ούρα. Η αποβολή τους μέσω της ουρήθρας μπορεί να προκαλέσει αφόρητο πόνο. Για ορισμένους ασθενείς, οι πέτρες επανεμφανίζονται τακτικά, ενώ η φαρμακευτική αγωγή μπορεί να αποδειχθεί είτε αναποτελεσματική είτε υπερβολικά αργή. Σε περιπτώσεις όπου η πέτρα φράζει την ουροδόχο οδό, η χειρουργική επέμβαση συχνά είναι η μόνη λύση.
Η νέα τεχνολογία φιλοδοξεί να αλλάξει τα δεδομένα. Αντί το φάρμακο να χορηγείται και να διασκορπίζεται μέσω του πεπτικού συστήματος και της κυκλοφορίας του αίματος, η θεραπευτική ουσία θα φτάνει απευθείας στην πέτρα. Το «soft-bodied robot strip», όπως ονομάζεται, είναι μια εύκαμπτη κατασκευή που μοιάζει με λεπτό νήμα και μπορεί να κινηθεί μέσα στο ουροποιητικό σύστημα.
Η συσκευή, που αναπτύχθηκε από την ομάδα της Dr. Veronika Magdanz στο University of Waterloo, έχει διαστάσεις μόλις 1 x 1 x 12 χιλιοστά και αποτελείται από μείγμα υδρογέλης και ελαστομερούς. Είναι εμποτισμένη με το ένζυμο urease και διαθέτει έναν μικρο-μαγνήτη στο ένα άκρο. Εισάγεται στην ουροδόχο κύστη μέσω καθετήρα και στη συνέχεια κατευθύνεται με ακρίβεια χάρη σε έναν εξωτερικό ρομποτικό βραχίονα που φέρει περιστρεφόμενο μαγνήτη.
Καθώς ο εξωτερικός μαγνήτης περιστρέφεται, το μικρο-ρομπότ πάλλεται και κινείται προωθούμενο από τα τοιχώματα της ουροφόρου οδού. Όταν φτάσει στην πέτρα, σταματά και διατηρείται σταθερά στη θέση του με τη βοήθεια ενός εξωτερικού μαγνητικού επιθέματος που εφαρμόζεται στο δέρμα. Εκεί, αρχίζει να απελευθερώνει σταδιακά το ένζυμο urease, το οποίο αυξάνει το pH των ούρων, μειώνοντας την οξύτητά τους. Αυτή η αλλαγή στο χημικό περιβάλλον οδηγεί στη διάλυση της πέτρας, ώστε να αποβληθεί ανώδυνα. Στο τέλος, το ίδιο το ρομπότ αποβάλλεται φυσικά με τα ούρα.
Τα πρώτα εργαστηριακά τεστ έγιναν σε τρισδιάστατο εκτυπωμένο μοντέλο ανθρώπινου ουροποιητικού συστήματος γεμάτο με συνθετικά ούρα. Εκεί, το μικρο-ρομπότ αύξησε το pH από 6 —τιμή που σχετίζεται με περιβάλλον όπου σχηματίζονται πέτρες— σε 7. Μέσα σε πέντε ημέρες, το βάρος των πετρών μειώθηκε κατά μέσο όρο 30%, γεγονός που θα διευκόλυνε την ανώδυνη αποβολή τους. Αξιοσημείωτο είναι ότι η αλλαγή του pH διατηρήθηκε για διάστημα έως και τριών μηνών.
Η ομάδα σχεδιάζει τώρα δοκιμές σε μεγαλύτερα ζώα για να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια της μεθόδου σε πιο σύνθετες βιολογικές συνθήκες. Αν τα αποτελέσματα είναι θετικά, το σύστημα θα μπορούσε να αποτελέσει μια επαναστατική εναλλακτική στις υπάρχουσες θεραπείες.
«Στόχος μας είναι να προσφέρουμε μια αποτελεσματική εναλλακτική στις υπάρχουσες μεθόδους θεραπείας», δηλώνει η Dr. Magdanz. «Ελπίζουμε ότι η επιτάχυνση της διάλυσης των πετρών θα μειώσει τον πόνο και θα βοηθήσει τους ασθενείς να τις αποβάλλουν πιο γρήγορα».
Η έρευνα δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Healthcare Materials και αποτελεί ακόμη ένα παράδειγμα του πώς η ρομποτική μικροκλίμακας μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους στην ιατρική. Μελλοντικά, τέτοιες τεχνολογίες ίσως να επιτρέπουν την άμεση, τοπική χορήγηση φαρμάκων σε πληθώρα παθήσεων, μειώνοντας την ανάγκη για επεμβατικές διαδικασίες και επιταχύνοντας την ανάρρωση των ασθενών.
[via]
