わずか数マイクロメートルの大きさのマイクロロボットが、鼻腔内に入り込み、細菌を破壊してから体外に排出することで副鼻腔炎の治療に成功しました。これは抗生物質や手術を必要とせず、近い将来、呼吸器疾患へのアプローチを変える新たな治療法です。
このマイクロロボットは磁気応答性材料で作られており、光と相互作用します。鼻から挿入されたカテーテルを通して副鼻腔に挿入された後、デバイスは外部から制御された磁場によって誘導されます。炎症部位に到達すると、マイクロ光ファイバーからの光がマイクロロボットを活性化し、熱を発生させて活性酸素ラジカルを生成します。これにより、周囲の健康な組織に影響を与えることなく、厚い膿の層を分解し、細菌を正確に破壊します。
治療プロセス全体は数十分で完了します。作業完了後、マイクロロボットは鼻汁とともに自動的に鼻から排出されるため、回収の必要はありません。このプロセスは組織損傷を引き起こさず、治療後に炎症反応も記録されません。
結果は、わずか1回の介入で細菌除去効率が99%以上であることを示しました。豚とウサギのモデルを用いた試験では、副鼻腔組織は壊死や線維化の兆候なく良好に回復しました。この新しい方法は、長期にわたる抗生物質の使用や内視鏡手術といった従来の方法に徐々に取って代わっていくでしょう。
この装置の特長は、グループで協調する能力にあります。マイクロロボットは群として動作し、感染環境内に均等に分散することで洗浄効率を最適化します。この設計により、エネルギーを節約し、狭いチャンバー内での機械的な衝突を回避し、動作中の安定性を確保します。体外からの操舵力と内視鏡の光信号を組み合わせることで、各動作を正確に制御できます。
効率性に加え、安全性も最優先事項です。マイクロロボットは、長期残留物を残しない生分解性素材を使用しています。挿入、誘導、反応活性化までのすべての動作は、密閉された環境で制御されています。X線画像モニタリングデータにより、治療中のロボットの位置と状態を継続的に評価できます。
この技術は副鼻腔炎だけでなく、膀胱、腸、インプラント医療機器周辺などの複雑な構造における感染症の治療にも応用されています。バイオリアクターを用いた局所的な細菌除去は、全身薬剤の必要性を大幅に低減し、現代医学においてますます深刻な問題となっている抗生物質耐性のリスクを最小限に抑えます。
副鼻腔炎治療のためのマイクロロボット技術はまだ前臨床段階にあります。しかし、良好な実験結果と最小限の介入により、これは精密医療分野における潜在的な方向性と考えられています。安全性と製造基準の要件を満たせば、今後数年以内にヒト臨床試験が実施される可能性があります。
体内で制御可能な微小医療機器の利用が世界中で急速に進んでいます。慢性感染症、深部感染症、あるいは従来の治療法ではアクセスが困難な症例において、マイクロロボットは新たな治療ツールとして研究されています。薬剤を使わずに、短時間で適切な場所に作用する能力を持つマイクロロボットは、これまで以上に低侵襲性、迅速性、簡便性、そして高精度な方法で疾患治療のあり方を大きく変革しつつあります。
出典: https://khoahocdoisong.vn/ung-dung-vi-robot-trong-xu-ly-viem-xoang-bang-cong-nghe-cao-post1551942.html
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