Biotech
Maaaring Makinabang ang Targeted Drug Delivery sa Bagong Teknik na Kinasasangkutan ng Mga Alon ng Tunog
Idagdag ang Securities.io sa mga gusto mong mapagkunan sa Google
Paggalaw ng mga Bagay nang Hindi Hinahawakan
Natuklasan ng makabagong agham ang mga paraan upang ilipat ang mga bagay nang hindi hinahawakan. Una itong nagawa gamit ang tinatawag na optical tweezers, na gumagamit ng liwanag, at kalaunan ay naulit gamit ang acoustic tweezers, na gumagamit ng tunog.
Ang acoustic tweezers ay may espesyal na interes dahil kaya nitong tumagos sa karamihan ng mga materyales. Ang malawak nitong saklaw ng frequency ay nagbibigay-daan sa pagmanipula ng mga bagay na may iba’t ibang sukat, mula sa indibidwal na selula hanggang sa komplikadong mga bagay. Wala rin itong masamang epekto sa mga tisyu ng biyolohiya.
Dahil dito, maaaring magkaroon ng malawak na saklaw ng mga aplikasyon ang acoustic tweezers, mula sa operasyon hanggang sa paghahatid ng gamot. Ang problema ay hanggang ngayon, mahirap makamit ang tumpak na kontrol habang ginagamit ito sa isang kumplikadong kapaligiran tulad ng buhay na katawan.
Nagbabago na ito, salamat sa mga bagong tuklas na inilathala sa Nature Physics ng mga mananaliksik sa EPFL (Switzerland) at sa Vienna University of Technology (Austria).
Pagtulak Gamit ang Mga Alon ng Tunog
Gumamit ang pangkat ng pananaliksik ng bagong paraan upang lumikha ng acoustic tweezers na tinatawag na “wave-momentum shaping”. Ang teknik ay ang pag-aangkop ng mga alon ng tunog sa isang bagong pamamaraan na gumagamit ng liwanag upang ayusin ito sa kabila ng isang “magulong” na kapaligiran.
Sa esensya, una nitong “ini-map” ang epekto ng pagkalat ng mga hadlang sa isang matrix na estruktura (makikita sa kanan sa ibaba), na nagbibigay-daan upang matukoy kung paano gamitin ang tweezers sa kabila ng mga hadlang sa daan.
Ang scattering matrix na ito ay umuunlad nang real-time habang gumagalaw ang bagay, at ang pagpapanatiling ito na napapanahon sa real-time ay isa sa mga pangunahing tagumpay ng mga mananaliksik, na gumamit ng komplikadong mga matematikal na kasangkapan upang magawa ito.
Pinagmulan: Nature
Binabago nito ang paraan ng paggana ng acoustic tweezers. Karaniwan, hinuhuli ng pamamaraan ang isang bagay sa isang punto. Dito, sa halip, dahan-dahang tinutulak ito ng mga alon ng tunog, katulad ng hockey stick na nagtutulak ng puck.
Gumagana ang pamamaraan sa mga spherical na bagay, pati na rin sa mas komplikadong mga hugis. Maaari rin nitong kontrolin ang pag-ikot, na nagdadagdag ng higit na kakayahang umikot sa mga posibleng galaw. Maaari itong gumana sa halos anumang materyal, nang hindi kinakailangang magnetiko o lalo pang matibay ang target.
Pinagmulan: Nature
Posibleng Mga Aplikasyon
Medikal at Bioteknolohiya
Ang posibilidad ng direktang therapeutic na paggamot sa buong katawan nang walang operasyon ay talagang kawili-wili. Maaaring magamit ito lalo na sa paggamot sa kanser, kung saan ang paghahatid ng gamot direkta sa tumor ay maaaring magpataas nang malaki ng kahusayan.
“May ilang mga pamamaraan ng paghahatid ng gamot na gumagamit na ng mga alon ng tunog upang ilabas ang mga nakapaloob na gamot, kaya ang teknik na ito ay lalo na kaakit-akit para sa pagtulak ng gamot direkta patungo sa mga selula ng tumor”
Gayundin, ang pagsusuri ng biyolohiya at pagkuha ng mga sample ay maaaring gawin nang hindi direktang hinahawakan ang mga tisyu, na nagbabawas ng panganib ng kontaminasyon o pinsala na dulot ng pamamaraan.
Sa huli, maaari rin itong magamit para sa tissue engineering o kahit 3D bioprinting. Ang pahintulot na magmanipula nang hindi kailangang maghiwa ay makatutulong sa paglikha ng mas komplikadong mga disenyo, na nagdadala sa atin ng isang hakbang papalapit sa pangarap na lumikha ng mga organo on demand.
Paggawa
Ang malayang paggalaw sa lahat ng direksyon ng maliliit na particle ay eksaktong kung ano ang sinusubukan ng 3D printing na makamit.
Sa ganitong pananaw, maaaring maging bagong pamamaraan ang acoustic tweezers upang idagdag sa umiiral na additive manufacturing techniques, na inayos ang mga particle bago ito pagdikitin upang maging isang solidong bagay.
Maaari rin itong magamit upang pagsamahin ang magkakahiwalay na bahagi, kahit na hindi posible ang direktang manipulasyon.
Hindi Ba Ito ang Una?
Sa artikulong iyon, ipinaliwanag namin kung paano ang isa pang uri ng optical tweezers ay maaaring makamit ang katulad na resulta. Sa kasong iyon, ang pokus ay higit sa pagsasagawa ng operasyon nang walang anumang hiwa at paggalaw ng maliliit na bagay sa loob ng katawan.
Gayunpaman, ito ay mas isang “klasikal” na uri ng optical tweezer, na nagla-lock ng bagay sa isang punto.
Sa parehong kaso, ang acoustic tweezers ay nagkakaroon ng malakas na pag-unlad sa kanilang pundamental na agham, maging ito man ay para sa operasyon na may real-time na pagtingin sa pamamagitan ng echography o may napaka-tumpak na mga sistema ng pagtulak at napapanahong scattering matrix upang mapanatiling tumpak ang ninanais na galaw.
Kaya dapat na ngayon nating talakayin ang hakbang kung saan ang mga teknolohiyang ito ay magiging standardisado at komersiyal, na makatutulong sa pagtulak ng mga bagong makabagong uri ng therapy at pagtaas ng kahusayan ng mga umiiral na.
Mga Kumpanya sa 3D Manipulasyon
Habang ang isa sa pinaka-advanced na robotic surgery system ay ibinibenta ng Intuitive Surgical (ISRG ) (ISRG), ang kumpanya ay may mas kaunting karanasan sa ultrasound o endoscopy kumpara sa ilan sa mga kakumpitensya nito. Kaya, malamang na ang unang totoong aplikasyon ng acoustic tweezers sa medikal na larangan ay magmumula sa mga kumpanyang medikal na aparato na bihasa na sa pagsasama-sama ng maraming sistema ng medikal na aparato tulad ng mga robot o mga kasangkapan sa operasyon.
Bilang alternatibo, ang pag-unlad ng acoustic tweezers ay maaaring makinabang nang malaki mula sa 3D printing at bioprinting, kaya ang isang nangungunang kumpanya sa sektor na ito ay maaaring makinabang din.
1. Medtronic plc
MDT Tsart ng Presyo
Ang Medtronic ay isang nangungunang tagagawa ng medikal na aparato, lalo na sa operasyon at intensive care. Habang ang iba pang mga segment ay maaari ring ituring na kaugnay dito, ang medikal na surgical segment ng Medtronic ay kumakatawan sa $2.1B na kita, mula sa kabuuang $7.7B.
Pinagmulan: Medtronic
Ang kumpanya ay lumalago sa pamamagitan ng organikong paglago, salamat sa malaking porsyento ng budget para sa R&D ($2.7B noong 2022) at mga pagkuha (9 noong 2022 at $3.3 na halaga ng karagdagang mga pagkuha na isinasaalang-alang para sa 2023).
Nakikita ng Medtronic ang isang napakalaking oportunidad para sa mas simple, mababang-gastos na robotic surgery:
“tanging 2% lamang ng mga operasyon sa buong mundo ang isinasagawa sa tulong ng mga robot. May 98% pa na kailangang gawin sa pamamagitan ng robotically-assisted surgery ngunit hindi pa ngayon dahil sa gastos at pasanin ng paggamit”
Sa pag-iisip ng estratehiyang iyon, nag-develop ang Medtronic ng Hugo system.
Pinagmulan: Medtronic
Nagbebenta rin ito ng ang Mazor X Stealth spinal robot-assisted surgery device, salamat sa $1.7 bilyong pagkuha ng Mazor Robotics noong Disyembre 2018.
Sa pangkalahatan, ang kahanga-hangang reputasyon ng Medtronic at ang presensya nito sa halos lahat ng ospital para sa kahit anong kagamitan ay nagbibigay dito ng magandang pagkakataon upang makuha ang solidong bahagi ng umuusbong na merkado ng robotic surgery, maging sa pamamagitan ng internal na pag-develop o mga pagkuha.
Nagbebenta na rin ito ng endoscopic ultrasound systems, at ang presensya nito sa cardiology ay maaaring makatulong sa pag-aaplay ng acoustic tweezer technology sa mga cardiovascular na therapy at operasyon.
2. Cyfuse Biomedical K.K.
T Tsart ng Presyo
Itinatag ang Japanese na kumpanya noong 2010 at nagsimulang magbenta ng 3D printers sa mga mananaliksik noong 2013.
Ang pokus nito ay ang paggawa ng mga tisyu at organo nang walang anumang artipisyal na scaffolding, tanging ang mga selula mismo, sa pamamagitan ng S-Spike platform nito. Ito ay isang ambisyosong layunin, ngunit ito rin ang huling anyo ng 3D bioprinting na malamang na matatanggap sa paglipas ng panahon.
Ang kawalan ng scaffolding ay maaaring maging mahalaga sa paggawa ng “premium” na mga organo na kasing lapit hangga’t maaari sa mga likas na organo. Ang teknolohiya ay kayang mag-3D print lamang ng mga piraso ng organo na 2-3cm ang laki sa isang pagkakataon.
Pinagmulan: Cyfuse Biomedical
Target nito ang 4 na segment: mga kasukasuan, atay, ugat, at mga daluyan ng dugo. Maaari rin itong magamit upang lumikha ng mga “training” na organo para sa mga siruhano, na tumutulong sa kanila na matuto nang hindi nanganganib ang buhay ng pasyente.
Pinagmulan: Cyfuse Biomedical
Sa kasalukuyan, ang Cyfuse ay hindi pa kumikita (pagkatapos ng maikling panahon ng kita noong 2021) ngunit nakarehistro na ito ng ilang milyong dolyar na kita.
Ang kumpanyang ito ay para sa mga investor na pasyente, umaasa na ang teknolohiyang ito ay magiging mas pangkaraniwan at umunlad hanggang sa punto na maaari itong lumikha ng buong organo nang sabay-sabay sa isang bloke.
Sa ganitong pananaw, maaaring kulang pa ang advanced acoustic tweezers sa mga hakbang upang mag-assemble ng mas komplikado at malalaking organo.
