Un'immagine di degrado del micro-robot nel tempo. Credito:DGIST
Il team di ricerca del professor Hongsoo Choi presso il Dipartimento di ingegneria robotica e DGIST-ETH Microrobot Research Center (DEMRC) presso DGIST (presidente Young Kuk) è riuscito a sviluppare un micro-robot biodegradabile in grado di eseguire il trattamento dell'ipertermia e controllare il rilascio di farmaci. Questa ricerca può trattare le cellule tumorali attraverso l'ipertermia e il rilascio controllato di farmaci in modo più preciso e sistematico, e dovrebbe aumentare la sicurezza e l'efficienza del trattamento antitumorale.
Il trattamento antitumorale viene effettuato in vari modi come attraverso farmaci e ipertermia, radiazione, e chirurgia. Sebbene il trattamento farmacologico sia il metodo più comunemente usato tra questi, è difficile erogare con precisione una quantità desiderata a una certa parte del corpo perché dipende fortemente dalla funzione circolatoria. L'ipertermia è difficile da somministrare anche a una determinata parte del corpo, nonostante la sua recente popolarità a causa dei pochi effetti collaterali. Per superare questi limiti, Il team di ricerca del professor Hongsoo Choi al DGIST ha sviluppato microrobot biodegradabili 3D in grado di trasportare nanoparticelle magnetiche e farmaci attraverso un processo di litografia laser 3D.
Per utilizzare un microrobot all'interno del corpo umano, deve subire una degradazione in vivo o essere recuperato dopo l'uso per ridurre al minimo ulteriori effetti nocivi. Di conseguenza, il team di ricerca ha realizzato un micro-robot con un polimero biodegradabile e lo ha progettato per essere biodegradato dopo essere stato completamente utilizzato. Può anche effettuare il trasporto di farmaci in modo rapido e preciso tramite controllo wireless utilizzando un campo magnetico esterno.
Quando un'alta frequenza di campi magnetici alternati viene inviata al robot dopo aver raggiunto la parte del corpo desiderata, il calore generato dalle nanoparticelle magnetiche all'interno del micro-robot aumenta la temperatura circostante per eseguire il trattamento dell'ipertermia sull'area target. Un grande risultato di questa ricerca è consentire un rilascio accurato del farmaco controllando l'intensità e il tempo di esposizione dei campi magnetici alternati. Il team di ricerca ha confermato la significativa efficacia del trattamento dell'ipertermia utilizzando micro-robot su cellule tumorali coltivate in vitro, e gli effetti terapeutici di diverse modalità di rilascio del farmaco controllate da campi magnetici alternati.
Il professor Choi nel DEMRC ha dichiarato:"Ci aspettiamo di migliorare il trattamento del cancro attraverso la nostra ricerca, migliorare l'efficienza del trattamento del cancro e ridurre gli effetti collaterali. Eseguendo continuamente una ricerca di follow-up con ospedali e aziende collegate, ci impegneremo a sviluppare sistemi di trattamento precisi basati su micro-robot che possono essere utilizzati in siti medici reali".