光で動くロボットの群れが、難治性の副鼻腔感染症に対する抗生物質の代替となるかもしれません
これらの小さな光駆動ロボットは、ホコリの粒ほどの大きさだといわれています。
微小なロボットの群れが、細菌性副鼻腔感染症の除去を助けるために設計されました。任務を終えた後、これらの小さなロボットは簡単に鼻から排出することができます。
興味深いことに、これらの光で動く小さなロボットは、「ホコリの粒」ほどの大きさだと報告されています。
これらはCBMRs（銅単原子を担持したビスマスオキシヨウ化物光触媒マイクロロボット）と呼ばれています。
中国・香港の研究チームは、動物実験の段階で新たに開発したマイクロロボットを動物の副鼻腔に挿入し、細菌感染症の治療に成功しました。
「私たちが提案するマイクロロボット治療プラットフォームは、非侵襲的で、耐性がほとんどなく、薬剤を使わない介入という利点があります」と、広西大学、深圳大学、香港中文大学の研究者らは述べています。
深部感染症
慢性副鼻腔炎の治療は長年にわたり困難であり、侵襲的な手術か、しばしば効果の薄い薬物投与の選択肢しかありませんでした。
過去には磁気マイクロロボットも開発されましたが、体内の炎症が起きて膿や細胞残骸で詰まった部分を通り抜けるのは困難でした。
現在の治療法の限界を受け、ユー・ハイドン氏率いる科学者たちは、光で作動するこれらのマイクロボットを設計し、副鼻腔の奥深くにある細菌感染症に効果的に立ち向かえるようにしました。
研究者たちはまず、抗菌作用を持つ銅を含む小さな磁性粒子（CBMRs）を作製しました。次に、これらのマイクロロボットの動きを制御し、可視光を照射できる特別な磁気誘導型光ファイバーを開発しました。
これらの小さなロボットがどのように機能するのか、以下に説明します。
報告によると、マイクロロボットの群れは、鼻腔の管を通じて副鼻腔内に注入されます。
磁場によって正確に誘導され、炎症で粘性が高くなった副鼻腔内でも、感染部位まで直接移動できます。
「彼らは、CBMRの群れの動きを調整し、可視光で照らすことができる磁気誘導型光ファイバーを構築しました。磁場下で、CBMRは集合的な機械的力を発揮し、細菌の細胞壁を破壊します」とチームは説明しています。
所定の位置に到達すると、この設計された光ファイバーが可視光を照射し、CBMRsを活性化させ、発熱によって移動性を高めます。
光で活性化されると、これらのマイクロロボットは2つの主要な機能を果たします。1つは、集合的な機械的力を発揮して、強固な細菌バイオフィルムを破壊することです。
さらに、抗菌性の活性酸素種（ROS、フリーラジカル）を生成し、露出した細菌を効果的に殺菌します。
前臨床試験では、これらのマイクロロボットは非常に高い効果を示しました。実験室環境で細菌バイオフィルムを除去し、ウサギの副鼻腔炎モデルでも感染を成功裏に除去しました。
また、CBMRsは生体外のブタ副鼻腔からも細菌を効果的に除去することが示されました。
注目すべきは、これらの良好な結果が組織損傷や副作用なしに得られ、マイクロロボットは自然に鼻から排出されたことです。
この新しいアプローチにはさまざまな利点があるとチームは述べています。
非侵襲的であるため、複雑な手術が不要です。また、従来の薬剤に依存しないため耐性リスクが低く、抗生物質耐性の問題を回避できます。要するに、感染症と闘うための新しい、薬剤を使わない介入法を提供します。
コメント