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                    微觀視角下似“開瓶器”的機器人可殺死癌細胞

                    時間:2020-05-09 來源:機器人在線 閱讀:4706

                    靶向輸送藥物,一直是科研人員發展的方向。在未來,也許是微型機器人在我們的身體內輸送藥物,但在實現這一設想之前,還有一些障礙與問題需要解決。現在,研究人員已經開發出了“開瓶器”微型機器人,它可以鉆入癌細胞內,并在落下藥物有效載荷的同時保持快速,防止藥物被血液或其他液體沖走。


                    如果藥物被直接送達目標組織,那么藥物的效果最好。但不幸的是,身體是一個動態的環境,藥物可以被分散,使藥物在靶區的作用力降低,并在健康組織中引發不必要的副作用。眾所周知,化療藥物在體內肆虐是眾所周知的。


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                    近年來,科學家們一直在嘗試使用微型機器人將藥物準確地送到需要的地方。為了做到這一點,微型機器人需要在那個地方停留一定的時間。但這本身就是一個挑戰,因為體液往往會把它們推來推去。而這正是 韓國大邱慶北科學技術研究所(DGIST)的研究人員所解決的問題。


                    之前的一些微型機器人是通過醫生從體外施加的磁場將其固定在原地。但在新研究中,該團隊設計了一種不需要長時間維持磁場就能保持自身的機器人。新的微型機器人的形狀像一個開瓶器,頂端有針頭。外部涂有一層鎳和氧化鈦的涂層,使其能夠被磁力引導。然后,藥物可以被裝入針頭內,并進入“開瓶器”支架的孔隙中。


                    其原理是,醫生利用磁場將機器人引導到人體所需的位置,一旦它到了那里,它就會刺入目標細胞。這樣,它就可以一直待在那里,直到任務完成。研究人員在充滿液體的腔體中測試了微型機器人,引導它們附著在組織樣本上。當手動操縱磁場時,需要55秒,但一個專門設計的自動瞄準系統只需7秒就能完成。


                    之后,研究小組發現,需要以每秒480毫米的流速才能將針頭移開。這在某些地方會很好地發揮作用。例如,小動脈血管的流速約為每秒100毫米--但較大的靜脈和動脈可以施加更大的壓力。在另一項實驗中,該團隊在人類大腸癌細胞上測試了這一設計。果然,微型機器人能夠有效地瞄準并殺死細胞。


                    雖然它在人類身上的應用還有很長的路要走,但該團隊表示,下一步要想辦法把更多的藥物裝到微型機器人上,并開發出更好的控制磁場來引導它。這項研究發表在《 Journal of Advanced Healthcare Materials》雜志上。

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