ความหวังใหม่ ไมโครบอทซ่อมไขสันหลัง ช่วยฟื้นฟูระบบประสาท
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบัน ETH Zurich ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ประสบความสำเร็จในการทดสอบฉีด ไมโครบอทซ่อมไขสันหลัง ด้วยหุ่นยนต์ไฮบริดขนาดจิ๋ว
ผลลัพธ์ที่ได้คือ มันสามารถช่วยให้ปลาและหนูทดลองที่เคยสูญเสียการควบคุมร่างกายจากการที่ไขสันหลังขาด สามารถกลับมาเดิน ทรงตัว และเคลื่อนไหวได้เกือบเป็นปกติในเวลาอันสั้น ถือเป็นก้าวสำคัญที่จะปฏิวัติแนวทางการ รักษาอัมพาต ในมนุษย์อนาคต
ความท้าทายที่สุดของการรักษาโรคไขสันหลังบาดเจ็บคือ เซลล์ประสาทส่วนนี้แทบจะไม่สามารถฟื้นฟูหรือซ่อมแซมตัวเองได้เลย แถมเนื้อเยื่อแผลเป็นที่เกิดขึ้นหลังการบาดเจ็บยังบล็อกการงอกใหม่ของเส้นประสาทซ้ำเติมเข้าไปอีก แม้ที่ผ่านมาวงการแพทย์จะพยายามใช้สเต็มเซลล์เข้ามาช่วย แต่ก็มักจะเจอปัญหาเซลล์ตายก่อนที่จะรวมเข้ากับเนื้อเยื่อเดิม หรือถ้าจะกระตุ้นเซลล์ก็ต้องใช้วิธีฝังขั้วไฟฟ้าและสายไฟเข้าไปในร่างกาย ซึ่งทั้งอันตรายและซับซ้อนเกินไปสำหรับระบบประสาทที่อ่อนไหว
ทีมวิจัย ETH Zurich เลยแก้เกมด้วยการสร้าง หุ่นยนต์ ชีวภาพไฮบริดขึ้นมา โดยนำเซลล์ประสาทต้นกำเนิดที่พัฒนามาจากสเต็มเซลล์ มาเชื่อมต่อกับอนุภาคนาโนแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีโครงสร้างสองชั้น ชั้นในทำหน้าที่รับคำสั่งจากสนามแม่เหล็กภายนอก ส่วนชั้นนอกทำหน้าที่แปลงพลังงานกลจากการควบคุมแม่เหล็กให้กลายเป็นกระแสไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นเซลล์
วิธีการคือ ทีมวิจัยจะฉีด NPCbots จำนวนหลายล้านตัวเข้าสู่จุดที่บาดเจ็บโดยตรง จากนั้นจะใช้สนามแม่เหล็กจากภายนอกร่างกายคอยควบคุมทิศทางอย่างแม่นยำ พร้อมส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าคอยกระตุ้นแบบไร้สาย เพื่อให้สเต็มเซลล์เร่งการเจริญเติบโตและทำหน้าที่ฟื้นฟูเส้นประสาททันที
ผลการทดลองพบว่า ปลาม้าลาย หรือ Zebrafish กลับมาว่ายน้ำปกติได้ใน 3 วัน ส่วนหนูทดลองที่ไขสันหลังขาดออกจากกันอย่างสิ้นเชิง เซลล์ประสาทสามารถเชื่อมต่อกันได้ใหม่ใน 28 วัน โดยสัตว์ทดลองเคลื่อนไหวได้ดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ทั้งช่วงก้าวเดินและการประสานงานของร่างกาย และที่สำคัญคือไม่มีอาการต่อต้านจากระบบภูมิคุ้มกันเลย โดยตัวหุ่นยนต์จะค่อยๆ สลายตัวไปเองในร่างกายหลังเสร็จสิ้นภารกิจ
นี่คือนวัตกรรมประเภทเปลี่ยนอนาคตของจริง แต่โจทย์ที่ยากที่สุดของทีมวิจัยไม่ใช่การทำให้หนูเดินได้ แต่คือการขยายสเกลสู่มนุษย์ เพราะโครงสร้างไขสันหลังของคนเราหนาและซับซ้อนกว่าสัตว์ทดลองมาก การจะส่งสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกร่างกายทะลุทะลวงเข้าไปควบคุมไมโครบอทให้แม่นยำในระดับมิลลิเมตรยังเป็นอะไรที่ท้าทายสุด ๆ
ที่มา
⭐️Techhub รวม How To , Tips เทคนิค อัปเดตทุกวัน
กดดูแบบเต็มๆ ที่ www.techhub.in.th