Разработан микроробот на основе стволовых клеток для доставки в мозг

Совместная исследовательская группа профессора Чой Хонгсу из отдела робототехники DGIST, старшего научного сотрудника Чиньён Ким из исследовательского центра микроробототехники DGIST-ETH и исследовательская группа профессора Сунг Вон Ким из сеульской больницы Святой Марии Католического университета совершили прорыв в повышении терапевтической эффективности и безопасности лечения на основе стволовых клеток.

Команда разработала микроробот на основе стволовых клеток человека с магнитным переносом ядер (hNTSC) и метод минимально инвазивной доставки терапевтических агентов в мозг через интраназальный путь. Кроме того, они осуществили пересадку разработанного микроробота на основе стволовых клеток в ткани мозга через интраназальный путь, минуя гематоэнцефалический барьер.

Предложенный метод превосходит по эффективности и безопасности традиционный хирургический метод, и ожидается, что в будущем появятся новые возможности лечения различных трудноизлечимых неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и опухоли мозга.

Ограничением терапии стволовыми клетками является сложность доставки точного количества стволовых клеток в точное целевое место глубоко в организме, где лечение сопряжено с высоким риском.

Другим ограничением является низкая эффективность и безопасность лечения из-за потери большого количества терапевтического агента во время доставки, а также высокая стоимость лечения. В частности, при доставке стволовых клеток в мозг через кровь эффективность доставки клеток может снизиться из-за "гематоэнцефалического барьера", который является уникальным и специфическим компонентом цереброваскулярной сети.

Чтобы преодолеть эти ограничения, совместная исследовательская группа из DGIST и сеульской больницы Святой Марии Католического университета разработала микроробота на основе hNTSC с магнитным питанием, который может свободно и надежно манипулировать внутри человеческого тела с помощью внешнего магнитного поля.

В ходе исследования команда разработала микроробота, внедрив наночастицы оксида железа с высокой биосовместимостью и суперпарамагнетизмом в стволовые клетки, извлеченные из носовой полости человека.