導讀:中國科學院深圳先進技術(shù)研究院日前宣布,研究團隊開發(fā)了一種用于靶向藥物轉(zhuǎn)運的磁驅(qū)軟體機器人
中國科學院深圳先進技術(shù)研究院日前宣布,研究團隊開發(fā)了一種用于靶向藥物轉(zhuǎn)運的磁驅(qū)軟體機器人,該微型機器人能根據(jù)器官內(nèi)不同地形的機械特點,實現(xiàn)靶向送藥的同時還可以控制藥物釋放。這一研究成果近日發(fā)表于國際期刊《美國化學學會?納米》雜志。
據(jù)介紹,軟體機器人由于具有高靈活性和變形能力,在醫(yī)療服務、人機交互、藥物治療等領(lǐng)域具有廣泛的應用價值,然而其在精準控制、材料選擇、生物相容性和安全性等方面仍需進一步研究和優(yōu)化。
據(jù)悉,科研人員提出一種在輸卵管內(nèi)進行靶向藥物輸送的新手段,利用磁驅(qū)微型軟體機器人在行進中進行原位編程和運動模態(tài)的切換,以適應輸卵管中復雜環(huán)境的變化,最終在穿過狹小空間后,進行可控的藥物釋放。
這一微型機器人通過在高速剛性運動和高適應性軟驅(qū)動之間不斷切換其運動模式,可以在具有復雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和復雜表面形貌的輸卵管中有效地導航。單個毫米機器人可實現(xiàn)多個運動模態(tài),包括仿土虱滾動和翻轉(zhuǎn)、仿精子旋轉(zhuǎn)和仿蛇滑行,分別用于通過不同的障礙物場景,包括平坦區(qū)域和高臺階、狹窄的通道和固液界面。
經(jīng)過專門設計的磁驅(qū)軟體機器人呈長條形,長度約 2.7 厘米,寬度和高度均為 1 毫米。實驗結(jié)果表明,在磁場作用下,機器人朝著目標區(qū)域前進,在 100 秒內(nèi)運動了 55 毫米,并在目標區(qū)域快速釋放藥物,表明該磁驅(qū)軟體機器人能夠在相當程度上適應輸卵管環(huán)境。
論文通訊作者徐海峰表示:“接下來,我們希望將其與研究中的微納機器人以及現(xiàn)有的微創(chuàng)手術(shù)器械整合,以提高其在各種醫(yī)療場景中的多功能性,開發(fā)一種可以跨尺度進行細胞、診療藥物等生物樣本體內(nèi)靶向轉(zhuǎn)運的機器人系統(tǒng)。這種體內(nèi)跨尺度的機器人轉(zhuǎn)運系統(tǒng)無需穿刺或設備干預,有望為細胞治療、輔助生殖等精準醫(yī)療技術(shù)提供一種安全、高效的方式?!?/p>