Spermbots rollen uit: cellen bedekt met magnetische nanodeeltjes kunnen de toekomst van de vruchtbaarheid transformeren

Een team van onderzoekers van het TechMed Center van de Universiteit van Twente heeft echte spermacellen omgezet in kleine, magnetisch gecontroleerde microrobots. Deze sperma-bots kunnen nu in realtime worden gevolgd met behulp van röntgenbeeldvorming, een doorbraak in medische microrobotica.

Deze ontwikkeling, nu gepubliceerd in NPJ -roboticazou nieuwe deuren kunnen openen in reproductieve geneeskunde, medicijnafgifte en onvruchtbaarheid diagnostiek.

Sperma -cellen zijn van nature snel, flexibele zwemmers die kunnen navigeren door de complexe omgeving van het vrouwelijke voortplantingskanaal, waardoor ze veelbelovende kandidaten zijn voor gebruik in medische microrobotica. Sperma-cellen zijn bijna onmogelijk te zien in het menselijk lichaam met behulp van traditionele beeldvormingsmethoden zoals röntgenfoto’s. Ze zijn kleine, lage dichtheid en bijna transparant voor straling.

“Tot nu toe was het visualiseren van sperma in het lichaam bijna onmogelijk”, zegt UT -onderzoeker Islam Khalil, hoofdauteur van de studie.

Coating spermacellen

Samen met onderzoekers en medische professionals van het Radboud University Medical Center en de University of Waterloo (Canada), bekeken onderzoekers van de University of Twente echte spermacellen met magnetische nanodeeltjes. Dit maakte ze zichtbaar onder röntgenfoto’s en reageerde op externe magnetische velden. Voor het eerst kunnen deze sperma-gebaseerde microrobots nu worden gevolgd en gestuurd in een levensgrote anatomisch model.

Eenmaal binnen kunnen ze mogelijk medicijnen leveren aan moeilijk bereikbare plaatsen zoals de baarmoeder of eileiders. Het medicijn wordt rechtstreeks in de spermacellichamen geladen. “We veranderen de eigen celafgiftesystemen van de natuur in programmeerbare microrobots”, zegt Khalil. Dit zou een belangrijke vooruitgang kunnen zijn voor gerichte behandelingen voor aandoeningen zoals baarmoederkanker, endometriose of vleesbomen, die momenteel allemaal precieze opties voor medicijnafgifte missen.

Veilig gluren in bemesting

Naast precieze medicijnafgifte kan de technologie ook nieuwe inzichten bieden in het mysterie van wat er in het lichaam gebeurt tijdens de bevruchting. Door sperma -beweging niet -invasief in het reproductieve systeem te volgen, hopen onderzoekers onverklaarbare onvruchtbaarheid, spermatransportmechanismen beter te begrijpen en zelfs IVF -technieken te verbeteren.

Tests toonden aan dat de sperma-nanodeeltjesclusters biocompatibel bleven, waardoor geen significante toxiciteit voor menselijke baarmoedercellen veroorzaakte, zelfs na 72 uur blootstelling. Dit maakt hen geschikte kandidaten voor toekomstige in-vivo-applicaties.