Каждый год 12 миллионов человек во всем мире переносят инсульт; многие умирают или становятся инвалидами. Текущие препараты для рассасывания тромбов распространяются по всему организму, требуя высокой дозы и вызывая побочные эффекты, такие как внутреннее кровотечение.

Медицинские исследователи ищут способ доставки лекарств точно к тромбу с помощью микророботов. Разработанный микроробот — запатентованная сферическая капсула из растворимой гелевой оболочки, управляемая магнитами. Наночастицы оксида железа обеспечивают магнитные свойства, а наночастицы тантала — видимость на рентгене.

"Сосуды мозга маленькие, поэтому капсула должна быть компактной и магнитной", — объясняет Фабиан Ландерс из ETH Zurich.

Команда профессора Брэдли Нельсона и химика Сальвадора Панэ разработала наночастицы, сочетающие магнетизм, видимость и управление. Микророботы загружают препараты (например, тромболитики, антибиотики или противоопухолевые средства) и высвобождают их с помощью высокочастотного магнитного поля, нагревающего частицы и растворяющего оболочку.

Доставка происходит в два этапа: ввод через катетер в кровь или спинномозговую жидкость, затем электромагнитная навигация. Катетер основан на коммерческой модели с гибким захватом для освобождения капсулы.

Навигация использует три стратегии для преодоления вариаций кровотока:

• Вращающееся магнитное поле катит капсулу по стенке сосуда (4 мм/с).

• Градиент поля притягивает ее против течения (до 20 см/с).

• Навигация по течению в сложных местах.

В 95% случаев капсула успешно доставляет лекарство. Магнитные поля безопасны и малоинвазивны.

Тестирование проводилось на силиконовых моделях сосудов, свиньях и овцах. Микророботы работают в мозговой жидкости и видны на рентгене.

Помимо инсульта, технология применима для инфекций и опухолей. Цель — клинические испытания на людях. "Мы помогаем пациентам быстрее и эффективнее", — говорит Ландерс.

Ученые Массачусетского технологического института (MIT) разработали революционный метод, который может упростить лечение неврологических заболеваний до простой инъекции в руку. Вместо сложных операций с разрезами и трепанацией они создали крошечные беспроводные биоэлектронные микрочипы, способные самостоятельно перемещаться к целевым участкам мозга и интегрироваться в ткань.

Эти устройства, названные "циркулятрониками", получают питание и управление по беспроводной связи. Их цель — точечная стимуляция нейронов, что делает их перспективными для борьбы с болезнью Альцгеймера, рассеянным склерозом и опухолями мозга, где традиционные методы часто бессильны.

В экспериментах на животных микрочипы успешно достигали нужных зон мозга, обеспечивая精准ную электрическую стимуляцию без ущерба для окружающих тканей. Этот подход избегает дорогостоящих и рискованных операций, стоимость которых может превышать сотни тысяч долларов.

Ключевой плюс технологии — биосовместимость. Перед инъекцией электронные компоненты соединяются с живыми клетками, позволяя организму воспринимать их как естественные элементы. Это помогает преодолевать гематоэнцефалический барьер — защитный механизм мозга.

Первое применение — лечение воспаления нервной ткани, ключевого фактора многих неврологических заболеваний. Исследования показали, что гибридные импланты снижают воспаление и регулируют активность нейронов в глубоких структурах мозга, не затрагивая здоровые клетки.

"Живые клетки маскируют электронные элементы, позволяя им свободно циркулировать по сосудам и избегать иммунного ответа", — объясняет руководитель проекта Деблина Саркар, доцент MIT и директор лаборатории Nano-Cybernetic Biotrek.

Каждый микрочип размером меньше рисового зерна в миллиард раз. Он состоит из органических полупроводников между металлическими слоями, собранными в наноструктуру с использованием стандартных CMOS-процессов. После сборки микросхему соединяют с живыми клетками, создавая симбиоз электроники и биологии.

Этот гибрид позволяет микрочипам находить очаги поражения и воздействовать на них избирательно. По словам Саркар, частицы срастаются с нейронами, формируя биоэлектронный мост между мозгом и компьютером. Ученые надеются, что технология поможет пациентам, для которых неэффективны лекарства и стандартные нейростимуляторы.

Лаборатория MIT планирует клинические испытания через три года через стартап Cahira Technologies. В будущем они намерены разработать улучшенные версии с сенсорами, обратной связью и искусственными нейронами.

Если проект удастся, циркулятроника преобразит нейромедицину, заменив операции простыми инъекциями и объединив электронику с биологией.

Публикация взята с сайта: https://www.nature.com/articles/s41587-025-02809-3?utm_sourc...