科技日报北京11月13日电（记者张梦然）医学界长期以来一直致力于开发能精准地“定点送药”的微型机器人技术，以实现靶向治疗。现在，瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队研发出一种微型机器人，它能在血管中“逆流而上”精确导航。动物实验中，团队在猪体内和绵羊的脑脊液中验证了系统的有效性，这为未来治疗神经系统等多种疾病提供了新思路。相关成果发表于新一期《科学》杂志。
微型机器人。图片来源：瑞士苏黎世联邦理工学院全球每年有约1200万人因中风而遭受健康威胁，其中许多人因此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来溶解阻塞血管的血栓。然而，为确保足够剂量到达病灶，往往需要大剂量给药，这可能导致严重的副作用。
鉴于此，团队研发了一种微型机器人，它实际上是一种球形胶囊，由可溶性凝胶外壳构成，内部嵌入了氧化铁纳米颗粒，使其具备磁性，从而能通过外部磁场进行操控和引导。由于人脑血管极为细小，如何在如此微小的结构中集成足够的磁性材料成为一个技术难点。
此外，胶囊还需具备在X射线下可见的特性。团队选用了高密度的钽纳米颗粒作为造影剂，但其重量较大，增加了控制难度。将磁性响应、成像可见性与精确操控能力集于一体，需要材料科学与机器人工程的高度协同，研究团队历经多年努力才最终实现这一目标。
团队还开发了一套模块化电磁导航系统，融合了3种不同的磁导航策略：利用旋转磁场使胶囊沿血管壁滚动，实现高精度移动；通过磁场梯度引导，实现定向输送，甚至可“逆流”行进，应对最高达每秒20厘米的血流速度；当遇到血管分叉等复杂结构时，采用流入导航策略，利用指向血管壁的磁梯度将胶囊引入目标分支。
这3种策略的结合，使微型机器人能够在多种血流条件和解剖结构中稳定运行，在超过95%的测试案例中成功将药物送达指定位置。
在模型和动物实验中，团队证实该微型机器人不仅能被精准引导，还能够携带治疗所需的药物，如溶栓剂、抗生素或抗癌药物，在到达目标位置后释放。药物的释放机制依赖于高频磁场加热内部的磁性纳米颗粒，使凝胶外壳溶解，从而释放有效成分。
未来，该微型机器人平台可拓展至局部感染、肿瘤等疾病的靶向治疗。
广西科学技术奖励委员会办公室关于2023年度通过广西科学技术奖行业评审进入综合评审成果的公示 根据《广西科学技术奖励 科技日报北京12月19日电 （记者马爱平）19日，记者从中国农业科学院茶叶研究所获悉，该所茶叶质量与风险评估创新团队首创了 12月18日，由中国科协—北京大学科学文化研究院、中国科协创新战略研究院及北京大学科学技术与医学史系共同主办的“第三 教育、科技、人才三者相互促进、相辅相成。建设人才强国是实现建设教育强国和科技强国战略目标的关键条件。那么，一个重 12月19日，第二届中国气象旅游产业发展大会在河南三门峡召开。来自中国旅游研究院、中国气象局公共气象服务中心、中国科 关于2023年度上海市专业技术服务平台建设立项的通知 各有关单位： 为加快实施创新驱动发展战略，进一步推进上海市专业技术 。本文链接：微型机器人“定点送药”实现靶向治疗http://www.sushuapos.com/show-11-28218-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 首个AI控制器完成卫星在轨姿态调整验证