Można powiedzieć, że przeznaczenie krwi spełnia się w skali mikro – w żyłkach, tętniczkach i ich połączeniach tworzących niemapowalny labirynt godny samego króla Minosa. Co ma jednak począć XXI-wieczny Tezeusz, próbujący namierzyć swojego Minotaura, którym jest przykładowo tętniak lub zator miażdżycowy? Na pomoc przychodzą mu pokryte hydrożelem robakopodobne mikroroboty prosto z MIT.

Z naczyniami krwionośnymi jest tak, że im są one większe, tym ważniejsze się wydają. Na lekcjach anatomii omawia się aortę, tętnice odżywiające narządy, żyły płucne i inne „tunele hemoglobinowe” o ogromnej przepustowości. Jednak krew, aby spełnić swoją funkcję odżywiająco-utleniająco-transportową, przemieszcza się małymi naczyniami, których grubość jest mniejsza niż grubość włosa. Takie naczynia wnikają w najgłębsze czeluści tkanek, a przepływająca nimi krew dostarcza komórkom tlen, hormony oraz substancje odżywcze, jednocześnie odbierając dwutlenek węgla i metabolity. Można więc powiedzieć, że przeznaczenie krwi spełnia się w skali mikro. W żyłkach, tętniczkach, a także ich połączeniach tworzących niemapowalny labirynt godny samego króla Minosa.

Co ma jednak począć XXI-wieczny Tezeusz próbujący namierzyć swojego Minotaura, którym jest przykładowo tętniak lub zator miażdżycowy? Nie może on liczyć na mapę, gdyż budowniczym labiryntu jest angiogeneza, proces zależny od gradientu stężeń tlenu i hormonów, a z procesem nie można się dogadać. Nie może również liczyć na skalpel, gdyż nawet najpewniejsza ręka, trzymająca najbardziej precyzyjne narzędzie, nie jest w stanie operować w skali mikro. Na pomoc przychodzi mu Ariadna ze swoją nicią pod postacią robakopodobnych mikrorobotów.

Naukowcy z MIT, pod kierownictwem Xuanhe Zhao, opublikowali ostatnio badania, w których wykorzystują robakokształtne roboty mogące dostać się do naczyń krwionośnych, wcześniej nieosiągalnie ciasnych. Średnica takiego robota jest mniejsza niż 1 mm. W celu zminimalizowania tarcia i zwiększania biokompatybilności urządzenie pokrywa hydrożel. Najciekawsze jest jednak sterowanie nim. Kształt naczynek krwionośnych nie przypomina ścieżek w polu kukurydzy. Ma więcej wspólnego z podziemnym mrowiskiem, gdzie znajdziemy komory, nieprzewidywalne zakręty i zatory. Dlatego w celu zdalnego sterowania naukowcy wbudowali w robota magnetyczne mikrocząsteczki neodymowe, które reagują na zmiany pola magnetycznego, co umożliwia robotowi zginanie się oraz poruszanie w wybranym kierunku.

Na „główce” robota umieścić można różnorakie narzędzia. We wstępnych testach była to końcówka światłowodu emitującego światło laserowe. Dzięki ruchliwości robota i jego skłonności do różnych wygibasów możliwe było precyzyjne skierowanie światła na cel, co w dalszych zastosowaniach może umożliwić korekcję stenoz naczyń, czyli ich zwężeń. Oczywiście są to wszystko badania wstępne przeprowadzone na silikonowych modelach naczyń krwionośnych, jednak dalsze udoskonalanie tej technologii może umożliwić mikrozabiegi w naczyniach znajdujących się w ludzkim mózgu.

Na zakończenie zostawiam wam obraz: człowiek leżący na łożu przypominającym tubę do rezonansu magnetycznego. W jego naczyniach krwionośnych wiją się, pełzają i operują robaczane mikroroboty sterowane przez chirurga elektromagnetycznego. Brrr…