Miniroboty, ktoré vyliečili zápal pľúc

Len prednedávnom obletela vedecký svet informácia, že vedci z Kalifornskej univerzity v San Diegu úspešne vyliečili zápal pľúc u myší pomocou revolučných mikroskopických robotov.

03.11.2022 06:00
minirobot Foto:
debata

Keďže zápal pľúc je podľa Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO) 3. najčastejšou príčinou úmrtia, mohlo by ísť o prevratný objav.

Najnovší pokrok zaznamenal tím nanoinžinierov z Kalifornskej univerzity v San Diegu, keď vytvorili mikroskopické roboty, pomocou ktorých sa pokúšali vyliečiť zápal pľúc u testovaných myší. Ich cieľom bolo postarať sa o bezpečnú a jednoduchú dodávku liekov na ťažko dostupné miesta.

Výskum prebehol úspešne, 100 % vyliečenie pneumónie u chorých myší sa im podarilo v priebehu troch dní, zatiaľ čo myši, ktorým liečba nebola podaná, do troch dní umreli. Výsledky boli publikované v časopise Nature.

jeseň, tekvica Čítajte aj Tekvice pohodené v prírode vážne ohrozujú ježkov

Testované myši boli infikované baktériou s názvom Pseudomonas aeruginosa. Túto baktériu si pre svoj výskum vybrali práve preto, že je jedným z častých pôvodcov zápalu pľúc u ľudí. Najčastejšie sa vyskytuje v nemocničnom prostredí a spôsobuje (mnohokrát fatálne) infekcie najmä u pacientov, u ktorých je nevyhnutná umelá pľúcna ventilácia. Lieči sa ťažko, kvôli stúpajúcej odolnosti baktérií na dostupné antibiotiká.

Tím vedcov skúšal podobný projekt s mikrorobotmi už v minulosti, kedy účinnosť mikroskopických robotov testovali pri zápaloch žalúdku a v krvnom riečisku.

Mikroskopické roboty

Pri pojme „robot“ si asi väčšina z nás predstaví kovovú konštrukciu v rôznych futuristických tvaroch. Tieto prevratné mikroroboty však boli vyrobené z prírodných buniek rias a z antibiotických nanočastíc (teda veľmi maličkých častíc antibiotík). Antibiotické častice boli navyše zabalené do malých guľôčok vyrobených z polyméru a potiahnutých membránou bielych krviniek.

Takáto membrána dokáže pohltiť škodlivé látky, ktoré môžu baktérie produkovať, čím sa znižuje tvorba zápalu. Použitie rias zabezpečilo ich výnimočnú schopnosť, že po preniknutí do tela sa dokážu pohybovať v telových tekutinách a následne priplávať až k samotným pôvodcom zápalu pľúc – k bunkám baktérií. Keď sa s nimi mikroroboty stretnú, zabijú ich a vylúčia antibiotiká, ktoré sú ich súčasťou. Takýmto spôsobom zbavia pľúca zdroj infekcie a dokážu úplne vyliečiť zápal pľúc.

Záchranári / Čln / Hasičský a záchranný zbor / HaZZ / Čítajte aj Zdravotnícki záchranári nám môžu byť inšpiráciou pri zvládaní náročných situácií

Boj s pneumóniou aj antibiotickou rezistenciou

Okrem liečby zápalu pľúc u jednotlivých pacientov, má vývoj mikroskopických robotov aj širší pozitívny dopad a v konečnom dôsledku dokáže súčasne zachrániť viac životov.

Keďže celý svet v súčasnosti bojuje s antibiotickou rezistenciou, skvelou správou je, že pri použití takejto liečebnej metódy je potrebné omnoho menšie množstvo antibiotík, než pri bežných, aktuálne využívaných liečebných postupoch. Výskum uvádza, že množstvo potrebných antibiotík pri liečbe pomocou mikroskopických robotov, ktoré sú schopné dostať sa priamo k infekčným baktériám, je dokonca až 3 000 násobne menšie.

Okrem toho, bežné antibiotiká, ktoré sú pri liečbe pneumónie podávané intravenózne (teda do žily), pôsobia systémovo. To znamená, že ovplyvňujú organizmus človeka ako celok a nedokážu vyhľadať cielene len škodlivé baktérie. Je potrebné ich užívať vo väčších dávkach a ich dopad na celé telo človeka je výraznejší.

Čo je to vlastne rezistencia

Rezistencia baktérií na antibiotiká je celosvetový problém. Ide o výsledok nadmernej a zbytočnej spotreby antibiotík, kvôli ktorej sa baktérie stávajú voči antibiotikám odolné (rezistentné).

Túto schopnosť si dokážu predať jednak z generácie na generáciu, ale aj v rámci tej istej generácie, navzájom medzi sebou – tzv. horizontálnym prenosom. Základom pre odolnosť je genetická mutácia (jedna alebo viaceré) či výmena rezistentných génov medzi baktériami.

Keďže antibiotiká nezničia všetky baktérie a tie najsilnej­šie z nich pre­trvávajú v tele, môžu pri oslabenej imunite využiť situáciu a opakovane vyvolať ochorenie. Pri ďalšej liečbe už nemusia zaberať pôvodné antibiotiká, pretože s nimi baktérie majú skúsenosti.

Nemáme neobmedzené množstvo a druhy antibiotík a sme blízko k stavu, kedy žiadne antibiotiká nezaberú a ľudia začnú umierať aj na (pôvodne) ľahko liečiteľné ochorenia.

chobotnica, akvárium Čítajte aj Jed z chobotnice kaurna môže byť významným faktorom v liečbe rakoviny kože

Ako sa dostanú na svoje miesto?

Mikroskopické roboty sú síce schopné pohybovať sa v telesných tekutinách, avšak nedokážu sa presúvať na veľké vzdialenosti. Aby sa dostali až do pľúc hlodavcov, vedci ich vpravili pomocou tenkej trubičky do priedušnice myší.

Vďaka biodegradovateľným (teda biologicky rozložiteľným) materiálom, z ktorých sú mikroskopické roboty vytvorené, ich telo dokáže prirodzene rozložiť. Organizmus ich spracuje a premení na odpadové látky, ktoré sa z tela jednoducho a prirodzene vylúčia. Mikroroboty teda po splnení svojej úlohy v tele nezostávajú.

Kedy sa dočkáme liečby mikroskopickými robotmi?

Odpoveď na túto otázku je doposiaľ nejasná. V súčasnosti sa vedci, ktorí mikroroboty vynašli, snažia o získanie dostatočného množstva informácií potrebných pre testovanie technológie na ľuďoch. Ich ďalším krokom bude sledovať reakciu imunitného systému na mikroroboty a ich testovanie na väčších zvieratách. Ak tieto kroky prebehnú úspešne, na rad príde testovanie na ľuďoch.

Štúdia však zatiaľ vyzerá sľubne a tak nám zostáva len dúfať, že budú úspešní aj v ďalších krokoch ich výskumu a že liečba život ohrozujúceho zápalu pľúc bude vďaka nim omnoho jednoduchšia.

Vývoj mikrorobotov, by v budúcnosti mohol pomôcť nie len v liečbe ochorení, ale tiež pri zobrazovaní ťažko dostupných štruktúr v tele či zlepšení precíznosti v mikrochirurgii.

Zdroj: https://lekar.sk/…i-zapal-pluc-

debata chyba
Viac na túto tému: #vedci #výskum #zápal pľúc #robot
Čítajte Pravdu bez reklamy

Svižnejší web a články bez rušenia. Žiadne reklamy iba za 1,50 € mesačne.

Pravda bez reklamy