来源:科技日报北京科技报11月13日电(记者张门兰)多年来,医学界一直致力于研发能够精准“定点送药”的微型机器人技术,实现靶向治疗。现在,苏黎世瑞士联邦理工学院的一个研究小组开发出了一种可以在血管上游精确移动的微型机器人。研究小组利用猪和羊的脑脊液在动物实验中验证了该系统的有效性,为未来治疗包括神经系统疾病在内的多种疾病提供了新思路。相关成果发表在最新一期的《科学》杂志上。每年,全世界大约有 1200 万人面临因血管疾病造成的健康威胁,其中许多人死亡或留下永久性损伤。目前治疗中风的主要方法是使用溶栓药物溶解ve 血栓阻塞血管。然而,通常需要大剂量才能确保足够的递送至病变部位,这可能会导致严重的副作用。考虑到这一点,研究团队开发了一种微型机器人。它实际上是一种由可溶性凝胶壳制成的球形胶囊,内部嵌入氧化铁纳米颗粒,具有磁性,可以通过外部磁场进行操纵和引导。人脑中的血管非常小,因此在技术上很难将足够的磁性材料融入如此小的结构中。此外,胶囊必须具有 X 射线可见的特性。研究人员选择致密的钽纳米颗粒作为造影剂,但它们的重量很大,使其更难以控制。集成磁响应、图像可见性和精确控制功能需要材料科学和机器人技术之间的高级协作。研究团队经过多年努力,终于实现已经实现了这个目标。该团队还开发了一种模块化电磁导航系统,集成了三种不同的磁导航策略。一种利用旋转磁场使胶囊沿血管壁旋转,实现高精度运动。它利用磁场梯度引导实现定向运输,还可以“逆流”移动以适应高达每秒20厘米的血流速度。当遇到复杂结构(例如血管分支)时,会使用一种进入导航策略,该策略使用朝向血管壁的磁梯度来引导胶囊朝向目标分支。通过结合这三种策略,微型机器人在各种血流条件和解剖结构下都能稳定运行,并在超过 95% 的测试案例中成功地将药物输送到指定位置。通过动物模型和实验,研究团队证实微型机器人不仅可以精确地引导自己不仅如此,还可以携带治疗所需的药物,如溶栓剂、抗生素、抗癌药物等,到达目标位置后释放。药物释放机制依靠高频磁场加热内部磁性纳米粒子并溶解凝胶壳,从而释放活性成分。未来,这个微型机器人平台可以通过针对局部感染、肿瘤和其他疾病的特异性治疗来扩展。 【主编圈子】简单来说,就是一种非常智能的“定点配送”技术,可以让药品随时随地配送。这是未来医学发展的大方向,具有无限的可能性。未来,治疗中风等疾病所需的药物可能会更少,它们会更有效,对身体其他部位的损害和副作用也会少得多。这也为许多疑难杂症的治疗打开了新的大门,不仅在中国。未来,这艘“快船”可用于将抗癌药物和抗生素直接运送到曾经的“禁区”大脑,治疗脑肿瘤、颅内感染等疾病,让精准医疗成为可能。特别说明:以上内容(如有,包括图片、视频)由自有媒体平台“网易账号”用户上传发布。本平台仅提供信息存储服务。
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