借助超声波和旋转磁场 科学家让靶向药物在血管中逆流而上

2021年02月20日 14:05 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

尽管此前已有研究人员设想通过血液流动来定向输送纳米药物颗粒,但瑞士苏黎世联邦理工学院的科学家们,却提出了能够“逆流而上”的新方案。据悉,这种新型纳米粒子由氧化铁与聚合物结合而成。在超声波和旋转磁场的加持下,宽度仅 3 微米的磁珠就可将药物逆向输送到体内的特定位置。

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(来自:ETH Zurich

在实验室测试中,研究人员先将磁性微珠浸置于液体中,并使之流过内径与血管相当的 150 ~ 300 μm 玻璃管。

接着通过磁场让微珠汇聚成 15 ~ 40 μm 的团簇,再利用超声波定向脉冲和旋转磁场,使之向着管壁的另一侧“逆流而上”。

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上方动图显示了成串的纳米红珠是如何通过管壁向上游动的,之所以将磁性微珠团簇聚集到管壁,则是因为液体与玻璃之间的摩擦会让这里的电流变弱。

想必逆着河流向上划船(比如独木舟)的朋友,多少也听说过类似的机巧,即贴近水流较缓的岸边以提升效率。

现在,ETH Zurich 的科学家们也观察到了这项技术可在动物血管中发挥的实际效用。

除了靶向药物的输送,这些微珠还有望在显微外科手术领域派上用场,比如用于疏通阻塞的血管。

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带领这项研究的 Daniel Ahmed 教授表示:“借助可穿透人体组织的磁场和超声波,我们的方法非常适合于控制体内的磁性微珠移动”。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然机器智能》(Nature Machine Intelligence)期刊上。

原标题为《Bioinspired acousto-magnetic microswarm robots with upstream motility》。

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