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超迷你機器人可在人類血管中游泳是什麼妖術?聽起來可怕,醫療價值爆表

【我們為什麼挑選這篇文章】

完全不能想像血管裡有超小機器人在遊走!醫療的進步跟機器結合,能創造更大的效益。雖然這種超迷你機器人現在還不能進行臨床試驗,不過相信未來技術成熟以後,這群「醫療小尖兵」能替人類帶來更多幫助。

(責任編輯:謝秉芸)

編者按:最近,中國哈爾濱工業大學主導研發了一種新型機器人,可以在人的血管中游泳,進行靶向藥物治療。本文編譯自 New Scientist 發表的題目為「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,這個微型磁性機器人能夠以每秒 10 微米的速度在液體中前行。它體積很小,而且足夠強大,可以通過更粘稠的液體,如血液,從人類的靜脈內部輸送藥物。

自由泳是人類游泳的最快方式。所以中國哈爾濱工業大學的天龍李和他的同事們讓遊戲機器人模仿這個動作。

每個納米游泳者長 5 米,具有三個主要部分,如兩個銀鉸鏈的香腸連接在一起。它的主體由金製成,兩側是由鎳製成的兩個磁性臂,並向微型機器人施加磁場使臂移動。

隨著研究人員來回切換磁場的方向,納米游泳者的手臂會旋轉並向前推進,就像人類游泳者進行自由泳時在前方爬行的手臂一樣。

加拿大多倫多大學的埃里克·迪勒(Eric Diller)表示:「由於其速度和體積很小,與血管大小相同,因此這項發明令人激動。它足夠小,基本上可以去人體內的任何地方」。

因為體液比水更粘稠,難以游泳前進,研究人員也在血清中測試了他們的納米游泳者。機器人每秒只能游泳 5.5 微米,但仍比其他類似的微型機器要快。

對於沒有侵入性手術的靶向藥物輸送,這些納米游泳者可以用藥物塗覆並注射到血流中,其軌跡可以通過外部磁場大致控制。

因為體積很小,單個納米游泳者將無法攜帶足夠的藥物來實際幫助。「也許得用一千個機器人,」迪勒說,「我們沒有辦法跟蹤所有這些機器人,因此有很多關於安全性和毒性的問題」。

未來,這些微型機器必須由生物降解材料製成,才能用於血液中。但是,迪勒說,對於人體像尿路或眼球這樣不太複雜的地區,臨床試驗可以在未來五到十年內開始進行。將單個游泳者注入眼球,在那裡可以直接將藥物直接遞送到視網膜,然後進行移除手術,這比讓一群游泳機器人進入整個循環系統簡單多了。

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

(本文經合作夥伴 36氪授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為〈微型機器人可在人體血管中游泳:聽上去可怕,醫療價值很大〉。)

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