Подвижный магнитный микроробот находит и растворяет камни в почках
Изобретение обещает стать спасением для людей, которые годами страдают от рецидивирующих камней в почках и не всегда могут рассчитывать на помощь таблеток или вынуждены ложиться на операцию.
Светлана ЛевченкоАвтор новостей
Почечные камни — это твердые образования из минеральных солей, которые формируются в почках и при прохождении через мочевыводящие пути вызывают сильную боль. В тяжелых случаях они могут блокировать отток мочи, а тогда единственным выходом остается хирургическое вмешательство. Обезболивающие и спазмолитические лекарства иногда помогают, но они действуют медленно и не решают саму проблему — наличие камня в почке, а лишь на время снимают ее симптомы. Есть и препараты, которые способствуют растворению таких камней, но они малоэффективны, так как принимаются внутрь и действующие вещества рассеиваются по всему организму, а не работают именно там, где они нужны. Новая технология обеспечивает точечную доставку вещества прямо в область камня.
Разработка команды ученых под руководством Вероники Магданц из Университета Ватерлоо (Канада) представляет собой миниатюрную, тонкую гибкую нить размером 1 × 1 × 12 мм из смеси гидрогеля и эластомера. Нить содержит фермент уреазу, на одном из ее концов есть небольшой магнит. Ученые предлагают вводить устройство в мочевой пузырь с помощью катетера. После этого его движения можно отслеживать с помощью ультразвука и направлять по мочевыводящим путям с помощью внешнего робота с вращающимся магнитом. Вращение магнита заставляет филамент извиваться и продвигаться вперед, отталкиваясь от стенок мочевыводящих путей.
Когда устройство достигает камня, его фиксируют на месте — для этого снаружи на кожу крепят небольшой магнитный пластырь. Далее нить в течение нескольких дней выделяет фермент уреазу, который обеспечивает повышение pH мочи, то есть снижение ее кислотности. В таких условиях камень начинает постепенно растворяться и становится достаточно мягкими, чтобы выйти естественным путем. Сам «робот» при этом также выводится из организма без дополнительного вмешательства.
В лабораторных испытаниях на 3D-печатной модели мочевыводящей системы, заполненной синтетической мочой, устройство смогло поднять pH жидкости с 6 (при этом уровне рН обычно образуются камни) до 7. За пять дней это привело к уменьшению массы камней в среднем на 30%. При этом эффект по повышению pH сохранялся до трех месяцев — это достаточный срок, чтобы остатки камней полностью вышли из организма.
«Наша цель — предложить эффективную альтернативу существующим методам лечения, — говорит Вероника Магданц. — Ускоренное растворение камней позволит быстрее избавить пациентов от боли и, что самое главное, обойтись без травматичных операций». Сейчас команда готовится к экспериментам на крупных животных, чтобы подтвердить безопасность и эффективность технологии перед клиническими испытаниями на людях.
Если результаты будут такими же успешными, лечение почечных камней станет более быстрым, щадящим и точным — без постоянного приема таблеток и повторяющихся операций.
Ранее ученые нашли неожиданную связь между кожным воспалением и болезнью почек.
Поделиться
