磁気ロボットが血管迷路をナビゲート
血栓症、アテローム性動脈硬化症、動脈瘤などの血管疾患の治療では、多くの場合、長く、狭く、非常に曲がりくねった血管を移動する必要があります。従来のカテーテルベースの処置は、そのような環境、特に脳動脈では制御が困難な場合があり、血管損傷や不完全な治療などのリスクが伴います。繋がれていない医療ロボットが有望な代替品として浮上していますが、多くは血流に逆らって確実に移動したり、複数の治療機能を実行したりするのに苦労しています。
これらの限界に対処し、スタンフォード大学の研究者らは、複雑な血管網内での迅速なナビゲーションと治療を目的として設計された、磁気駆動のミリスケールロボットデバイスを開発しました。磁気ミリスピナーは、外部磁気制御下で、強力で脈動的な血流に対しても血管内を泳ぐことができる、繋がれていないロボットです。
この装置は、らせん状のフィンとスリットを備えた中空円筒構造を備えており、回転すると推進力が発生します。この設計により、流体がロボットを通過できるようになり、血流を妨げることなく動作することが可能になります。実験によると、ミリスピナーは毎秒最大 23 センチメートルの速度に達することができ、これまでに報告されている管状環境用の非係留磁気ロボットとしては最速のロボットとなります。
ナビゲーションを超えて、ロボットは複数の治療機能をサポートします。回転運動を調整することで、制御された速度で薬物を送達したり、標的部位に治療薬を迅速に放出したりできます。このシステムは動脈瘤治療でも実証され、凝固誘発剤または拡張性材料のいずれかを使用した局所的な塞栓形成が可能になりました。
主な機能は次のとおりです。
ワイヤレス制御のための磁気作動
狭く曲がりくねった船内を高速で泳ぐ
流れを妨げることなく推進する中空構造
動作ベースの放出を使用した制御された薬物送達
画像指導下での標的動脈瘤治療
この研究は、低侵襲血管処置の精度と安全性を向上させる多機能医療用マイクロロボットの可能性を浮き彫りにしています。
