Forskere ved Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) har udviklet et usædvanligt lille og ekstremt fleksibelt neurovaskulært mikrokateter. Dette mikrokateter drives af blodstrømmen og kan hurtigt navigere gennem selv de mest indviklede arterier. Mikrokatetre er medicinske enheder, der kan bevæge sig gennem kroppens blodkar for at levere livsvigtige behandlinger, såsom at behandle tilstoppede arterier eller stoppe blødninger. De kan også bruges til at afbryde blodgennemstrømningen til en tumor eller levere meget målrettet kemoterapi.
Tidligere har interventional neuroradiologer brugt guidewires til langsomt at føre mikrokatetre gennem blodkar, hvilket indebærer en tidskrævende teknik, der kræver skub, træk og vridning. Denne metode kan dog risikere at beskadige karvægge, og de eksisterende instrumenter er ofte for store til at nå ind til de mindste og mest forgrenede blodkar i hjernen, der kan være mindre end 150 mikron i diameter. For at tackle disse udfordringer er forskere blevet inspireret til at udvikle utethered microrobots, der kan guides til et behandlingssted ved hjælp af magnetfelter eller akustiske bølger. Selman Sakar, leder af MicroBioRobotic Systems Laboratory på EPFL, mener dog, at opdaterede kateterdesign stadig er den bedste løsning.
Sakar forklarer, at katetre eliminerer bekymringer om enhedens fjernelse efter brug og ikke har begrænsede laster. Samtidig ligger mange blodkar uden for rækkevidden af traditionelle katetre. Derfor har de udviklet og testet MagFlow, et meget miniaturiseret magnetisk mikrokateter, der er halvt så stort som benchmark mikrokatetre og som mindsker kontakten med karvægge ved at udnytte blodstrømmens egen kinetiske energi.
MagFlow-konceptet blev oprindeligt beskrevet i 2020 og er blevet til et fuldt fungerende mikrokateter i samarbejde med interventional neuroradiolog Pascal Mosimann fra Toronto Western Hospital i Canada. Kernen i MagFlow består af to sammenbundne polymerark, der gør det muligt for enhedens legeme at blæse op og levere både tynde og viskøse biomedicinske væsker. Derudover har EPFL-teamet udviklet en robotstyret platform, OmniMag, som giver mulighed for at styre mikrokateteret med en magnetfeltgenerator monteret på en robotarm. Dette gør det muligt for lægen at styre det magnetiske tip af MagFlow præcist i den ønskede retning.
I eksperimenter udført på et forskningsanlæg i Paris blev MagFlows unikke kapaciteter demonstreret ved at kateterisere ekstremt smalle og krumme arterier i hovedet, nakken og rygsøjlen på grise for hurtigt og sikkert at levere kontrast- og emboliseringsmidler. Resultaterne af disse eksperimenter er blevet offentliggjort i tidsskriftet Science Robotics.
Forskerne ser potentiale for MagFlow til at kunne tilgå blodkar hos voksne patienter, der lider af hæmoragisk slagtilfælde eller arteriovenøse misdannelser, samt hos pædiatriske kræftpatienter. De rapporterer, at deres teknologi allerede har vakt interesse i det medicinske miljø, og de arbejder i øjeblikket sammen med klinikere ved Lausanne Universitetshospital (CHUV) og Jules Gonin Øjensygehus for at udvikle MagFlow til brug i behandling af retinoblastom.
Sakar bemærker, at de er begejstrede for denne patenterede teknologi og ønsker at videreudvikle den, herunder ved at starte en virksomhed. Han tilføjer, at den innovative teknologi åbner døren til spændende anvendelser inden for neurologi, hvor de arbejder med neurokirurger og epileptologer for at udvikle elektroder, der kan navigere gennem blodkar med hjælp fra MagFlow-konceptet og kortlægge anfaldsaktivitet på en minimalt invasiv måde.