Persönliche Gesundheit

Mikroskopische bots Behandlung von Blutgerinnseln und mehr

Technisch gesehen sind Sie als „microwheels,“ aber Sie können Sie anrufen „Blut-bots.“

Egal, was Sie Sie nennen, Sie sind mikroskopische arbeiten-durchführen-Geräte, die eingespritzt werden in die Röhrchen zu brechen, Hindernisse, und deaktivieren Sie den Durchgang. Und Sie könnte dazu beitragen, Menschen mit Blutgerinnseln, Schlaganfall, Mukoviszidose und mehr.

Seit 2014 Professor für Bioengineering und Pädiatrie Keith Neeves, Ph. D., und sein Forschungsteam in der Abteilung von Biotechnik entwickeln diese magnetisch angetriebenen bots werden eingesetzt in der medizinischen Behandlung.

„Aus Techniker-Sicht, es ist eine praktische transport-Problem,“ Neeves und sagte, seine high-tech-Forschung gefördert durch die National Institutes of Health. „Es gibt ein Rohr mit einer Blockade, und Sie haben, um den Fluss wieder in Gang. Wir sind im wesentlichen Klempner versucht, um klar eine verstopfte Rohr.“

Warum brauchen wir Blut bots

Es ist ein mantra unter Gesundheits-Anbieter, die sich mit Schlaganfall: Zeit ist Gehirn.

„Schlaganfälle sind verursacht durch Blutgerinnsel blockieren den Blutfluss zum Gehirn. Je länger das Gehirn ohne Blut, [und folglich Sauerstoff,] je mehr Schaden verursacht wird, und die mehr die Funktion des Gehirns verloren gehen kann“, sagte Neeves, eine lange Zeit Chemie-Ingenieur, der kam, um das College of Engineering, Design und informatik im März 2019.

Die Katheter verwendet, um Fische aus der großen Gefäße, Blutgerinnsel, die passt nicht in kleine Gefäße, so die aktuelle Behandlung für kleine Gefäße, Blutgerinnsel, ist ein intravenös injiziert, Blutgerinnsel-auflösende Medikamente. Aber das Medikament hat Grenzen.

Da gibt es kein Blut fließen, wenn es ein Klumpen ist, ist es schwierig und zeitaufwendig für die Droge, um sich durch das Schiff zu erreichen, das Gerinnsel. Das Medikament kann zu Blutungen, so kann nicht verwendet werden in hohen Konzentrationen. Und schließlich, müssen Sie es innerhalb von 4-6 Stunden nach dem auftreten der Schlaganfall.

„Wir hoffen, zu erweitern, dass Fenster mit dieser Technologie,“ Neeves sagte. „Wir sind die Injektion weniger von der Droge, sondern in einer Weise, dass die Ergebnisse in einer höheren Konzentration am Ort des Blutgerinnsels.“

Wie ein bot, löst sich ein Blutgerinnsel

In Zusammenarbeit mit Kollegen an der CU Anschutz, Colorado School of Mines und die University of Michigan, Neeves wurde die Entwicklung bots lösen sich kleine Gefäße, Blutgerinnsel, 10-mal schneller als die aktuelle Behandlung.

Jede kleine bot ist ungefähr die Größe einer Blutzelle. Für Referenz, das ist 50 mal kleiner als ein menschliches Haar.

Eine Reihe von diesen bots, die beschichtet sind, mit dem Blutgerinnsel auflösende Medikament und Injektion in den Blutstrom eines Patienten. Einmal drinnen, Sie sind kontrolliert über magnetischen Felder außerhalb des Körpers und die Gefahren so schnell wie möglich, um den Klumpen Website.

Die bots haben paramagnetischen Eigenschaften—Bedeutung der Anziehungskraft der magnetischen Pole ist schwach—so Sie können sich in eine Kette, die dann geformt werden, in eine Scheibe oder ein Rad. Denn Räder bewegen sich durch Rollen, die microwheels können, bewegen sich viel schneller als die meisten anderen microbots, die schwimmen.Bei den Klumpen, der Ort, die Drogen-geschnürten Blut bots lösen sich die Gerinnsel, ein Prozess der so genannten Thrombolyse. Wenn Ihre Arbeit erledigt ist, wird das Magnetfeld entfernt, so dass die bots zerlegen in einzelne Partikel werden von der Leber metabolisiert.

Hilfe für eine in vier Schlaganfall-Opfer

Blut bot-Verfahren klingt einfach genug. Die Herausforderung ist die navigation und Bildgebung, Neeves sagte.

Es ist schwer zu fahren, mikroskopisch kleine Partikel, die durch ein Komplexes Netzwerk von Rohren, d.h. der menschliche Körper Millionen von Gefäßen und Arterien. Und es ist noch schwerer, wenn Sie nicht sehen können, wohin Sie fahren—da unser Körper nicht transparent.Es lohnt sich aber, trouble-shooting, da kleine Gefäße, Schlaganfälle genannte ischämische Schlaganfälle—Konto für 25 Prozent aller Schlaganfälle. So, die Behandlung helfen würde, ein Viertel aller Schlaganfall-Patienten. Und seine Anwendungen eröffnen könnte, um Menschen mit Mukoviszidose, deren Atemwege blockiert werden, mit Schleim.

Wenn die Ingenieure die Praxis der Medizin

Die meisten Menschen sind überrascht, wenn Sie erfahren, dass Neeves, wer betreibt eine der Hämatologie Forschungslabor, ist ein Ingenieur von Beruf. Aber die Anwendung seiner engineering-Fähigkeiten, um die health-care-Bereich öffnet die Tür zu leistungsstarken Entdeckungen.

„Viele Probleme in der Medizin sind technologische, so die Ingenieure, haben eine Menge Einfluss“, sagte Neeves, wer kam auf die Universität, um Möglichkeiten zu finden, weitere Schnittstellen-engineering mit der Medizin. „Sie wollen die vielfältigen Fähigkeiten und Perspektiven auf den Tisch—wir [Ingenieure] bringen.“

In seinem Labor, die Kenntnisse aus verschiedenen Disziplinen schneidet zu erstellen, die große Ideen—und er liebt es.