哈爾濱工業大學和哈爾濱醫科大學研究組共同開發的模仿水星熊蟲的醫療用微型納米機器人在初步靜脈血的高速流動環境中實現了控制運動,可以在靜脈血流中停留36個小時以上。
相關研究結果發表在最新一期的《科學進展》上。另一方面,國際知名雜志《自然》以《仿水熊蟲爪形結構為游動微納機器人提供抓地力》進行了研究報道和評論。專家認為,如果這一成果能夠完成今后的臨床轉換,將會顯著提高藥物靶向傳遞效率,為胰腺癌,胰腺炎及其他各種腫瘤疾病的降服帶來光明的前景。
據專家介紹,打針、用藥、頂點等一般的藥物都是藥物分子載體我投遞血液等流體中擴散,將進行的這種藥物分子我載體隨血流等生物流體擴散,運輸效率低,不僅副作用比較嚴重。某學者對最近30年間的藥物傳遞方式進行了統計,結果顯示,運輸12個小時后仍能到達目的地的藥物還不到1%。這意味著大部分藥物已在郵路丟失。目前發展勢頭迅猛的微納米機器人體積小、重量輕,推力重量比率大,可以通過各種生物屏障的優勢和特點,生物醫學,抗癌藥物投遞化學實驗測量等領域已經逐漸嶄露頭角。
但是微型納米機器人是如何克服快速血流的呢?如何建立堅固的藥物輸送“通道”,在循環系統中實現目標釋放?這些問題仍然是醫學界面臨的重大挑戰。
國家重點研發計劃、國家自然科學基金等許多項目的支持下,哈爾濱工業大學機器人技術與系統全國重點實驗室小組和哈爾濱醫科大學附屬第一醫院普外科專家合作,共同《可在血管中靶向駐停的仿水熊蟲醫用微納機器人》研究,設計模仿水熊蟲醫用微型機器人。
這種機器人具有熊蟲般的爪子,能顯著提高微型機器人的驅動效率,使機器人跑得更快。科研人員利用醫學光學干涉斷層攝影技術,發現直徑20微米的機器人可以在2萬微米/秒的靜脈血流環境中高效運動。為此,研究組為使微型納米機器人長期停留在組織表面,并釋放目標藥物,采用了多磁場復合控制技術。
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