Учёные Университета Саскачевана (USask) под руководством профессора Криса Чжана разработали уникальную математическую модель, способную изменить подход к созданию МНР. Эта модель позволяет оптимизировать их конструкцию, обеспечивая высокую точность навигации и эффективность движения по кровотоку. Результаты исследования были опубликованы в престижном журнале Nature Communications.

“Наша модель учитывает реалистичные свойства и поведение кровотока в организме, что значительно повышает точность прогнозов и эффективность работы роботов,” — отметил д-р Чжан.

Идея создания эффективных МНР зародилась у доктора Чжана более десяти лет назад, когда дочь его аспиранта перенесла тяжёлое кровоизлияние в мозг и сложную операцию. В то время успех использования управляемых катетеров составлял лишь 25%. Это стало стимулом для создания новых технологий, которые могут существенно повысить шансы выживания пациентов.

МНР имеют форму штопора и управляются внешней магнитной системой. Для успешной работы они должны преодолевать кровоток, требующий высокой мощности. Благодаря их крошечному размеру, роботы могут достигать самых отдалённых участков организма: узких кровеносных сосудов мозга или труднооперабельных раковых опухолей.

Основные задачи МНР включают:

• восстановление повреждённых тканей;
• остановку опасных кровотечений;
• адресную доставку химиотерапевтических препаратов или других лекарств непосредственно в поражённый участок.

Используя математические подходы, команда доктора Чжана разработала прототип МНР с помощью технологии 3D-печати. Эти роботы оснащены внешним блоком питания и отличаются высокой эффективностью.

Доктор Чжан подчёркивает важность сотрудничества между различными областями науки. Хотя его основной профиль — машиностроение, он активно работает в биомедицинской инженерии, взаимодействуя с врачами из Медицинского колледжа.

“Разные точки зрения в исследовании помогают находить уникальные решения,” — добавляет он.