磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人實(shí)現(xiàn)輸卵管內(nèi)靶向遞藥
科技日?qǐng)?bào)訊 （記者羅云鵬 通訊員刁雯蕙）3月31日，記者從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該院醫(yī)工所副研究員徐海峰團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人，可在輸卵管內(nèi)實(shí)現(xiàn)靶向遞藥，在兼顧效率的同時(shí)保證生物安全。相關(guān)研究成果發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)·納米》上。
“藥物輸送系統(tǒng)或手術(shù)器械，必須適應(yīng)目標(biāo)小腔道內(nèi)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形貌，例如平坦區(qū)域、褶皺和狹窄通道。”徐海峰介紹，尤其是在輸卵管等小腔道內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)，面臨著更復(fù)雜的體內(nèi)環(huán)境。這對(duì)手術(shù)器械或軟體機(jī)器人的精度提出了更高要求。
在該研究中，科研人員利用磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人，在行進(jìn)中進(jìn)行原位編程和運(yùn)動(dòng)模態(tài)切換，以適應(yīng)輸卵管中復(fù)雜的環(huán)境變化，最終在穿過(guò)狹小空間后，進(jìn)行可控藥物釋放。“磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)模態(tài)，包括仿土虱滾動(dòng)和翻轉(zhuǎn)、仿精子旋轉(zhuǎn)以及仿蛇滑行，分別用于通過(guò)不同的障礙物。”徐海峰介紹。
據(jù)悉，該磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人滾動(dòng)模態(tài)可實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)，速度可達(dá)每秒23毫米。藥物釋放既可通過(guò)溶解緩慢釋放，也可通過(guò)激光在14秒內(nèi)快速釋放。
在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，研究團(tuán)隊(duì)在離體豬輸卵管中控制磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人執(zhí)行自適應(yīng)多模態(tài)運(yùn)動(dòng)和藥物遞送，以證明機(jī)器人在真實(shí)小腔道內(nèi)的適用性。中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所副研究員劉源介紹，磁驅(qū)微型軟體機(jī)器人具有的自適應(yīng)多模式運(yùn)動(dòng)和主動(dòng)藥物釋放機(jī)制，減少了微組織損傷和藥物副作用，為人體內(nèi)難以進(jìn)入的小腔道環(huán)境的醫(yī)療診斷提供新工具。
