小型ロボットが肺の奥深くまで移動してがんを検出し治療する

Apr 05, 2024

がんを攻撃するナノロボット。 癌細胞を攻撃する医療用ナノロボットのコンピューターの概念図。 [カテリーナ・コン/サイエンスフォトライブラリー/1148113613/ゲッティイメージズ]

肺の奥深くまで移動してがんの最初の兆候を検出し治療できる小型ロボットが、リーズ大学の研究者らによって開発された。 直径わずか2ミリメートルで磁石によって制御されるこの超柔らかい触手は、最も小さな気管支の一部に到達することができ、肺がんの治療を変える可能性がある。 研究者らは、死体の肺で磁気触手ロボットをテストしたところ、標準装備よりも 37% 深くまで移動でき、組織の損傷が少ないことがわかりました。 これにより、より正確でカスタマイズされた、はるかに低侵襲な治療アプローチへの道が開かれます。

この研究は、論文「末梢肺における標的光熱がん治療のための磁気個別化触手」として Nature Engineering Communications に掲載されました。

肺がん症例の約 84% を占める早期非小細胞肺がんでは、外科的介入が標準治療です。 ただし、これは通常、侵襲性が高く、組織の大幅な除去につながります。 肺がん検診プログラムは生存率の向上につながりましたが、患者を早期に診断し治療するための非侵襲的な方法を見つける緊急の必要性も浮き彫りにしました。

STORM Labの研究者らはまた、2台の独立した磁気ロボットを制御して、人体構造の限られた領域で連携して、1台がカメラを動かし、もう1台がレーザーを制御して腫瘍を除去できるようにする方法も研究している。

この装置は組織の損傷を最小限に抑えるためにシリコンで作られており、患者の体外のロボットアームに取り付けられた磁石によって操作されます。

研究チームは、頭蓋骨のレプリカを使用して、鼻腔内脳手術を実行するための2台のロボットの使用の試験に成功した。この手術は、外科医が鼻を通って脳の前部と脊椎の上部の領域を手術できる技術である。 。

研究者らは、一方がカメラを動かし、もう一方が腫瘍にレーザーを照射できるように、磁気ロボットが互いに独立して動く必要がありました。

通常、近接して配置された 2 つの磁石は互いに引き付け合うため、研究者にとっては困難が生じます。 彼らは、特定の方向にのみ曲がることができるように触手の本体を設計し、磁性ロボットの各触手の N 極と S 極を再配置することで、この問題を克服しました。

その後、頭蓋底にある下垂体の良性腫瘍の切除をシミュレートすることができ、体の 1 つの限られた領域で 2 台のロボットを制御できることが初めて証明されました。 彼らの研究結果は、Advanced Intelligent Systems に掲載されています。

リーズ大学電子電気工学部 STORM 研究室の大学院生であるザネタ・コショフスカ氏は、「私たちの調査結果は、完全な外科的処置と同様に、カメラを使用した診断処置が狭い解剖学的空間でも実行できることを示しています」と述べています。