Η συστημική χορήγηση φαρμάκων συχνά προκαλεί ανεπιθύμητες επιδράσεις και σε άλλες περιοχές του σώματος εκτός του σημείου-στόχου. Γι' αυτό το ενδιαφέρον της έρευνας στρέφεται στην ανάπτυξη μεθόδων στοχευμένης μεταφοράς φαρμάκων που αυξάνουν τις τοπικές συγκεντρώσεις στο πάσχον σημείο, μειώνοντας παράλληλα την έκθεση του υπόλοιπου οργανισμού.

Τα μικρορομπότ μπορεί να φανούν αποτελεσματικό εργαλείο για τη διάσπαση θρόμβων αγγείων που προκαλούν εγκεφαλικά επεισόδια.

Οι τρέχουσες θεραπείες για ασθενείς με εγκεφαλικό συχνά περιλαμβάνουν ενέσιμα φάρμακα που διαλύουν τον θρόμβο στο αίμα. Λόγω του τεράστιου εύρους του κυκλοφορικού, η διαδικασία χρειάζεται συχνά υψηλή δόση φαρμάκου ώστε επαρκής ποσότητα να φτάσει στον στόχο. Αυτό κάνει τη διαδικασία εγγενώς ριψοκίνδυνη, με πιθανές σοβαρές παρενέργειες όπως εσωτερική αιμορραγία.

Από την άλλη, ο σχεδιασμός μικρορομπότ για την μεταφορά φαρμάκων έχει μεγάλες προκλήσεις, καθώς εκτός από την ακρίβεια του στόχου, πρέπει να είναι βιοσυμβατά, βιοδιασπώμενα εξαιρετικά μικρού μεγέθους, αλλά και να μπορούμε ακόμη και να παρακολουθούμε τη δράση τους σε πραγματικό χρόνο.

Ερευνητές ρομποτικής στο ETH Zurich της Ελβετίας σχεδίασαν μια διαλυτή γέλη-κάψουλα εμποτισμένη με αρκετά νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου ώστε να μαγνητίζεται και να λειτουργεί σαν ένα σύστημα ηλεκτρομαγνητικής πλοήγησης. Μαζί με το φάρμακο, τοποθέτησαν και μικρές ποσότητες ραδιοϊχνηθέτη (νανοσωματίδια τανταλίου) για ιχνηλάτιση με ακτίνες Χ, ώστε να παρακολουθούν τη διαδρομή τους. Χρειάστηκαν αρκετά χρόνια έρευνας, για να βρουν την σωστή ισορροπία συγκεντρώσεων, και σήμερα το μανγητικό μικρορομπότ της ερευνητικής ομάδας μπορεί να πλοηγηθεί με ασφάλεια σε 360 φλέβες και αρτηρίες.

Επίσης, σχεδίασαν ένα ειδικό καθετήρα απελευθέρωσης που διαθέτει εσωτερικό οδηγό συνδεδεμένο με έναν πολυμερικό «σφιγκτήρα» που ανοίγει για να απελευθερώσει το μικρορομπότ.

Ακόμη μία πρόκληση είναι ότι δεν αρκεί να καθοδηγείς αργά τη συσκευή με σταθερή ταχύτητα μέχρι τον προορισμό. Η ταχύτητα ροής του αίματος στο ανθρώπινο αρτηριακό σύστημα ποικίλει πολύ ανάλογα με το σημείο. Αυτό κάνει την πλοήγηση ενός μικρορομπότ αρκετά περίπλοκη.

Επειδή τα αγγεία του ανθρώπινου εγκεφάλου είναι τόσο μικρά, υπάρχει όριο στο πόσο μεγάλη μπορεί να είναι η κάψουλα. Επομένως οι ερευνητές είχαν να αντιμετωπίσουν μία ακόμη τεχνική δυσκολία, δηλαδή να εξασφαλίσουν ότι ακόμη και μια τόσο μικρή κάψουλα θα έχει επαρκείς μαγνητικές ιδιότητες.

Σε in vitro δοκιμές σε ρεαλιστικά μοντέλα αγγείων ανθρώπου και ζώου, διαπιστώθηκε ότι πλοηγούνται με ακρίβεια προς το σημείο-στόχο. Μετά τις επιτυχείς εργαστηριακές δοκιμές, οι ερευνητές προχώρησαν σε in vivo κλινικές δοκιμές σε χοίρους. Στο 95% των δοκιμών, το μικρορομπότ παρέδωσε το φάρμακο διάλυσης θρόμβου στο σωστό σημείο.

Το εντυπωσιακό είναι ότι η διαδικασία έδειξε πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα και στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό προβάτου, υποδεικνύοντας ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλές άλλες ιατρικές εφαρμογές.