Microrobots zoeken kankergezwel op

Onderzoekers willen chemotherapie naar kankercellen brengen met 4D-geprinte, visachtige robotjes.

Onderzoekers willen chemotherapie naar kankercellen brengen met 4D-geprinte, visachtige robotjes.

American Chemical Society

Haaruitval, misselijkheid en vermoeidheid – omdat chemotherapie zieke én gezonde cellen treft, krijgen kankerpatiënten vaak te maken met vervelende bijwerkingen.

Maar nu hebben onderzoekers van de American Chemical Society microrobots ontwikkeld die chemotherapie rechtstreeks naar de kankercel kunnen brengen, waardoor gezonde cellen gespaard blijven en bijwerkingen worden voorkomen.

De microrobots zijn in 4D geprint met een hydrogel, wat inhoudt dat het 3D-geprinte objecten zijn die ook van vorm of functie kunnen veranderen. In dit geval moet een visachtige robot nanodeeltjes chemotherapie vrijgeven wanneer hij veranderingen in de pH-waarde rond de kankercel detecteert.

De robots zijn zo’n 50 micrometer lang. Dat is 0,05 millimeter of de helft van de dikte van een vel papier.

Voordat de robots in actie komen, worden ze in een oplossing geplaatst die ze magnetisch maakt. De onderzoekers kunnen dan de robot door de bloedvaten leiden met magneten.

De microrobots worden dus aangestuurd door twee parameters: magnetisme en pH.

Het experiment vond in vitro plaats: in petrischaaltjes buiten het lichaam. De wetenschappers leidden de microrobots met succes door gesimuleerde bloedvaten naar een cluster van kankercellen die werden gedood door de chemotherapeutische lading van de robot.

microrobot, kanker, chemotherapie

Hier is de visachtige microrobot op weg door een gesimuleerd bloedvatenstelsel.

© American Chemical Society

Chemotherapie is een verzamelnaam voor de behandeling van kanker met medicijnen. De eerste chemotherapie werd na 1945 geïntroduceerd, en er zijn nu ongeveer 50 soorten, waarmee meer dan 200 soorten kanker worden behandeld.

De behandelingen zijn doeltreffend, maar veroorzaken helaas vaak bijwerkingen. Deze bijwerkingen treden op doordat chemotherapie zich richt op cellen die zich snel delen, een kenmerk van kankercellen.

Maar normale cellen in slijmvliezen, haar, huid en beenmerg vernieuwen zich vaker dan andere cellen in het lichaam, waardoor chemotherapie ze aanziet voor kankercellen.

Het experiment werd uitgevoerd met drie verschillende microrobots: een die eruitzag als een vis, een die eruitzag als een krab en een die eruitzag als een vlinder. Ze hadden verschillende manieren om nanodeeltjes vast te pakken en waren allemaal circa 50 micrometer lang. Dat is 0,05 millimeter of de helft van de dikte van een vel papier.

De onderzoekers van de American Chemical Society benadrukken dat de proef weliswaar geslaagd is, maar dat de robots nog kleiner moeten worden om echte bloedvaten in te kunnen gaan.