醫(yī)用微納機器人開發(fā)有新突破

哈爾濱工業(yè)大學(xué)和哈爾濱醫(yī)科大學(xué)研究組共同開發(fā)的模仿水星熊蟲的醫(yī)療用微型納米機器人在初步靜脈血的高速流動環(huán)境中實現(xiàn)了控制運動，可以在靜脈血流中停留36個小時以上。

相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的《科學(xué)進展》上。另一方面，國際知名雜志《自然》以《仿水熊蟲爪形結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(jù)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(xué)者對最近30年間的藥物傳遞方式進行了統(tǒng)計，結(jié)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(fā)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(yōu)勢和特點，生物醫(yī)學(xué)，抗癌藥物投遞化學(xué)實驗測量等領(lǐng)域已經(jīng)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(huán)系統(tǒng)中實現(xiàn)目標釋放？這些問題仍然是醫(yī)學(xué)界面臨的重大挑戰(zhàn)。

國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等許多項目的支持下，哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人技術(shù)與系統(tǒng)全國重點實驗室小組和哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)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(yī)用微納機器人》研究，設(shè)計模仿水熊蟲醫(yī)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(qū)動效率，使機器人跑得更快。科研人員利用醫(yī)學(xué)光學(xué)干涉斷層攝影技術(shù)，發(fā)現(xiàn)直徑20微米的機器人可以在2萬微米/秒的靜脈血流環(huán)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(fù)合控制技術(shù)。