發(fā)布日期：2017-07-26

最近，中國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)主導(dǎo)研發(fā)了一種新型機(jī)器人，可以在人的血管中游泳，進(jìn)行靶向藥物治療。本文編譯自New Scientist發(fā)表的題為“Tiny robots swim the front crawl through your veins”的文章。

它不是游泳健將邁克爾·菲爾普斯，但是，這個(gè)微型磁性機(jī)器人能夠以每秒10微米的速度在液體中前行。它體積很小，而且足夠強(qiáng)大，可以通過(guò)更粘稠的液體，如血液，從人類(lèi)的靜脈內(nèi)部輸送藥物。

自由泳是人類(lèi)游泳的最快方式。所以中國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)的Tianlong Li和他的同事們讓游戲機(jī)器人模仿這個(gè)動(dòng)作。

每個(gè)納米游泳者長(zhǎng)5米，具有三個(gè)主要部分，如兩個(gè)銀鉸鏈的香腸連接在一起。它的主體由金制成，兩側(cè)是由鎳制成的兩個(gè)磁性臂，并向微型機(jī)器人施加磁場(chǎng)使臂移動(dòng)。

隨著研究人員來(lái)回切換磁場(chǎng)的方向，納米游泳者的手臂會(huì)旋轉(zhuǎn)并向前推進(jìn)，就像人類(lèi)游泳者進(jìn)行自由泳時(shí)在前方爬行的手臂一樣。

加拿大多倫多大學(xué)的埃里克·迪勒（Eric Diller）表示：“由于其速度和體積很小，與血管大小相同，因此這項(xiàng)發(fā)明令人激動(dòng)。它足夠小，基本上可以去人體內(nèi)的任何地方。”

因?yàn)轶w液比水更粘稠，難以游泳前進(jìn)，研究人員也在血清中測(cè)試了他們的納米游泳者。機(jī)器人每秒只能游泳5.5微米，但仍比其他類(lèi)似的微型機(jī)器要快。

對(duì)于沒(méi)有侵入性手術(shù)的靶向藥物輸送，這些納米游泳者可以用藥物涂覆并注射到血流中，其軌跡可以通過(guò)外部磁場(chǎng)大致控制。

因?yàn)轶w積很小，單個(gè)納米游泳者將無(wú)法攜帶足夠的藥物來(lái)實(shí)際幫助。“也許得用一千個(gè)機(jī)器人，”迪勒說(shuō)，“我們沒(méi)有辦法跟蹤所有這些機(jī)器人，因此有很多關(guān)于安全性和毒性的問(wèn)題。”

未來(lái)，這些微型機(jī)器必須由生物降解材料制成，才能用于血液中。但是，Diller說(shuō)，對(duì)于人體像尿路或眼球這樣不太復(fù)雜的地區(qū)，臨床試驗(yàn)可以在未來(lái)五到十年內(nèi)開(kāi)始進(jìn)行。將單個(gè)游泳者注入眼球，在那里可以直接將藥物直接遞送到視網(wǎng)膜，然后進(jìn)行移除手術(shù)，這比讓一群游泳機(jī)器人進(jìn)入整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單多了。

期刊參考：Nano Letters，DOI：10.1021 / acs.nanolett.7b02383

來(lái)源：36氪