Исследователи из Университета Ватерлоо разработали технологию лечения камней в почках с помощью мягких магнитных роботов-спагетти.
Камни в почках встречаются примерно у 12% людей и часто образуются повторно, что приводит к длительному лечению и неоднократным операциям. Таблетки действуют медленно и не всегда эффективно, а при блокировке камнем мочевыводящих путей обычно требуется хирургическое вмешательство.
Исследователи разработали нити размером 1×1×12 миллиметров из смеси гидрогеля и эластомера, которые содержат фермент уреазу, расщепляющий камни, и небольшой магнит на одном конце. Их вводят в мочевой пузырь через катетер, отслеживают с помощью ультразвука и перемещают по мочевыводящим путям с помощью внешнего робота с вращающимся магнитом.
При достижении цели устройство фиксируется наружным магнитным стержнем, прикрепленным к коже пациента. Нить начинает выделять уреазу в окружающую мочу, повышая уровень pH жидкости — делая ее менее кислой. Изменение приводит к растворению камня, позволяя ему легче и менее болезненно выйти естественным путем.
Демонстрация перемещения мягкого робота в среде имитирующей почечные каналы. Изображение: University of Waterloo
В лабораторных испытаниях на 3D-модели мочевыводящих путей, заполненной синтетической мочой, pH жидкости повысился с характерного для почечнокаменной болезни уровня 6 до нейтрального 7. За пять дней камни потеряли около 30% веса, что значительно облегчило их выведение.
В тестах повышение pH сохранялось до трех месяцев, обеспечивая длительный терапевтический эффект. Сами нити могут выйти из организма естественным путем после завершения лечения. Исследователи планируют клинические испытания для демонстрации эффекта у людей.
