搜狐科學 | 把藥送到病變處!您身體里的快遞機器人將要上線

原標題:搜狐科學 | 把藥送到病變處!您身體里的快遞機器人將要上線

文 / 管顏青 編 / 干玎竹

【搜狐健康】一種微納機器人可以行走于體內,進入腸道實時成像調控,并將藥物輸送到需要治療的部位。這項神奇的黑科技已發表在《Science Robotics》雜志上,引起了微納機器人界的廣泛關注。

常規的藥物遞送主要依靠血液循環運輸完成,但這種被動擴散方法常常難以完成精準藥物遞送的需求。目前,科學家已研發出多種基于納米顆粒的藥物遞送系統,可以在酸性的胃環境中存活又能擴散到腸內。然而,由于腸內滯留時間有限,這種藥物輸送方式的吸收效率依然不高。

針對這些難點,科學家又想了一招,研發出了微納機器人,可在生物流體中進行可控自主運動,它被認為是靶向藥物精準遞送的理想方案。但在實際應用上,微納機器人仍缺乏實時成像的引導控制。

為此,美國加州理工學院Wei Gao教授和Lihong V.Wang教授的研究團隊改造了微納機器人,讓它們可以實時成像,攜帶藥物穿過胃和腸道,一直深入到體內需要治療的部位,并在那里緩慢釋放藥物。

研究人員介紹說,這種機器人由微小的金屬鎂球組成,小球的表面覆蓋著一層薄薄的金和聚對二甲苯,使它們能夠抵抗消化酶和酸性的胃部環境,以免于胃酸等流體的侵蝕。

但機器人的表面也有一小部分沒有被金和聚對二甲苯覆蓋。當這部分與消化道中的液體發生反應時,會產生小氣泡推動小球前進。

為了幫助微納機器人在體內沿著精準的路線前進,研究人員還將光聲計算機斷層掃描(PACT)附著在它們身上,利用紅外激光脈沖幫助它們到達正確的部位。

當微型機器人抵達體內病患區域時,它們可以吸收外源近紅外光,升溫熔化表面的蠟涂層,緩慢釋放藥物,可以在病患區域停留很長時間。

“微納機器人的概念真的很酷,因為你可以讓它去任何你需要的地方。” Lihong V.Wang教授表示,無論你是希望藥物輸送還是做預先設計好的微型手術,都可以讓機器人幫你完成。

研究人員表示,目前這種技術已經在動物模型上成功進行,還將在人類身上進行臨床試驗。未來,這種微納機器人將主要用于靶向腫瘤治療,甚至可以與人類進行更多的互動。

參考資料

1、Science Robotics

A microrobotic system guided by photoacoustic computed tomography for targeted navigation in intestines in vivo

https://robotics.sciencemag.org/content/4/32/eaax0613

2、Medicine news line

Microrobots could soon provide targeted drug delivery

https://medkit.info/2019/07/25/microrobots-could-soon-provide-targeted-drug-delivery/

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