Tengeralattjárók a bélben

Már napjaink eszköze például egy izraeli cég, a Given Imaging által kifejlesztett Pillcam mikrokamera.

„Nyeld le a sebészedet" - hirdette meg már évtizedekkel ezelőtt a tudomány híres fenegyereke, a kvantum-elektrodinamikai kutatásaiért Nobel-díjjal kitüntetett Richard Feynman. Zseniális előrelátás volt ez tőle, hiszen akkor még igencsak messze járt a tudomány a szubminiatűr eszközök előállítását megteremtő, napjainkban viharos sebességgel fejlődő nano-technológiától. Ma már azonban messzemenően nem a sci-fi képzeletvilágába sorolhatók azok a parányi robotok, amelyek segítségével világos és apró részletekbe menő képet lehet kapni a páciens belső szerveiről. A „nanobot"-ok serege segíthet nemcsak a tumorok, a polipok vagy a gyulladások felderítésében a béltraktusban, hanem akár abban is, hogy a kezelendő részhez a gyógyszerek nagyon pontosan legyenek eljuttathatók, éppen oda és csak oda, ahol szükség van rájuk.

Már napjaink eszköze például egy izraeli cég, a Given Imaging által kifejlesztett Pillcam mikrokamera. Az 1,1 centiméter átmérőjű és 2,6 cm hosszú kis kapszulát egyszerűen le kell nyelni. A páciens csípőjére erősített hevederben lévő érzékelőkkel veszik a képeket a bélben utazó picinyke „tengeralattjárótól", amelyeket aztán számítógép dolgoz föl. A Pillcam azonban voltaképpen nem robot, hanem egy passzív eszköz, amelynek tovahaladását a bél perisztaltikus mozgása segíti elő. Viszont fejlesztenek már aktívan, például lábak segítségével mozgó eszközöket is. Mint amilyen a rovarok görbült lábaihoz hasonló modell. A lábak végén karmok vannak, ezekkel kapaszkodik meg és kúszik előre az egyébként sikamlós közegben.

Érdekes megoldásnak tekinthető az is, amikor a robotot a beteg részegységenként nyeli le, és a gyomorban „szerelődik össze" egyetlen nagyobb méretű, belső sebészeszközzé. A mozgatásra máris szellemes megoldásokat ajánlanak. Ilyen például külső mágneses tér alkalmazása a mágneses anyagot tartalmazó robot irányítására. A híres svájci műegyetem, a zürichi ETH Robotika és Intelligens Rendszerek Intézetében a szemben mozgatott parányi robottal végeztetnek el sebészi beavatkozásokat, vagy valamilyen orvosság pontos helyhez juttatását. Izgalmas lehetőségek, ám még jócskán marad feladatuk a kutatóknak addig, amíg napi használatra alkalmas terméket lehet előállítani.

Kérdés például az, hogy honnan és hogyan kap energiát a nanobot. A rendkívül parányi méretek nyilván határt szabnak a tápelemek kapacitásának. Érdekes megoldást találtak a montreali műegyetem nanorobotikai laboratóriumának kutatói. Ők az MRI-készüléket használják a mozgatásra, mondván, itt eleve adott a mágneses tér, és alkalmas lehet arra, hogy például icipici gyöngyöcskéket juttassanak be vele a páciens vérkeringésébe, így

Az említett montreali kutatók mágneses érzékelésű baktériumokkal kísérleteznek. Ezek a parányi, mintegy két mikrométer méretű mikrobák a mágneses térrel orientálódnak. Patkányokon végzett előzetes kísérletek azt mutatják, hogy a mágneses térrel irányított baktériumokat el lehetett vezérelni a megadott helyre, például egy tumorhoz.

Más kutatócsoportok viszont, mint a Carnegie Mellon Egyetem nanorobotikai laboratóriumában dolgozók, kémiai jelekkel próbálnak baktériumokat irányítani. Még nem a mai mindennapok megoldásai ezek, különösen az élő mikroorganizmusok mint hordozók esetében. Szakértői becslések szerint legalább évtizednyi munka vár a kutatókra. Biztatóbb a helyzet a kapszulákban lenyelt, orvosságot szállító, avagy belső „sebészi" munkát végző mikrorobotok energiaellátása esetében. Meglehet, ezek megoldása csak néhány éves kutatást és fejlesztést igényel. De ha sikeresek is lesznek, még mindig hátramarad a biztonság kérdése - ezeknél is, éppúgy, mint minden, az emberi szervezetbe bekerülő nanoeszköznél probléma lehet, milyen - mellékes vagy nem várt - hatásokat idézhetnek elő.