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2025-11-05 09:00:00
摂取可能なカプセル内視鏡は消化管診断に革命をもたらしましたが、現在のカプセル装置では、1 回の経口摂取で診断機能 (標的生検) と治療機能 (標的薬物送達) を組み合わせるのはまだ困難です。今回、研究では、ターゲットを絞った液体サンプリングやターゲットを絞った薬物放出のために、オンデマンドで特定のチャンバーを選択的に開くことができる、新しいマルチチャンバー磁気カプセル ロボット (マカボットという名前) を発表することで、この制限を突破しました。
カプセル ロボットには複数の独立したチャンバーがあり、それぞれに特別に設計された磁気バルブが装備されています。重要な革新は、これらのバルブの作動が特定の方向からの磁力にのみ敏感であるという事実にあります。異なる勾配方向の磁場を適用することにより、他のチャンバーはしっかりと閉じたままにしつつ、異なるロックに異なるキーを使用するのと同様に、ターゲット チャンバーを選択的に開くことができます。さらに、この「選択的開口」機能は磁気トルクの影響を受けず、回転磁場によってカプセルを目標部位まで回転させることができます。さらに、ロボットはモジュール設計を採用しており、需要に応じてチャンバーの数を柔軟に調整できます。
「ロボットに独立して制御可能な複数のスイッチが装備されているようなものです」と共著者の Qingsong Xu 教授は説明します。 「医師はロボットを標的部位に向けて回転させ、体液をサンプリングするために単一のチャンバーを開くように『命令』し、その後、同じ部位または別の部位で薬剤を放出するように別のチャンバーに『命令』することができます。これらの操作は 1 回の経口摂取で完了できるため、診断と治療の快適さと効率が大幅に向上します。」
さらに、研究チームは、生体外のブタの胃モデルでロボットの機能を検証することに成功しました。リアルタイムの超音波画像の誘導の下で、ロボットは標的部位に正確に移動できます。さらに、ロボットは液体のサンプリングと薬物の放出を異なる場所で実行しました。研究チームはまた、ポリマーと架橋剤を異なるチャンバーに保管することにより、標的部位での形状適応性ヒドロゲル薬物パッチのその場生成を実証した。これは、薬物の持続放出のための新しい戦略を提供します。
「私たちの研究は、胃腸疾患の正確な診断と治療のための統合プラットフォームを提供します。これは、低侵襲医療機器の開発にとって重要な方向性です」と、もう一人の共著者であるヤン・ルー教授は述べた。 「患者の複数の処置に伴う不快感を軽減するだけでなく、マルチチャンバー設計のおかげで、併用薬物療法や複数の病変部位を伴う一部の症例にも対応します。」
研究者らは、この多機能カプセルロボットが臨床応用の大きな可能性を秘めており、炎症性腸疾患などの消化器疾患の診断と治療への新たなアプローチへの道を開くと信じている。
呉Z、王X、陸Y、徐Q。
選択的な液体サンプリングと薬物送達のためのマルチチャンバー磁気カプセル ロボット。
Natl Sci Rev. 2025 9 月 19;12(11):nwaf400。土井： 10.1093/nsr/nwaf400
#統合された診断と治療のプラットフォーム