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科学家设计的微型机器人可在血液中“逆流而上”输送药物 灵感来自白细胞

2020年05月22日 14:06 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒New Atlas报道,在未来,许多疾病可能会通过微小的机器人在血液中游走、输送药物等来治疗。这类医疗机器的最新试验来自于马克斯·普朗克研究所的研究人员,他们从白血球中获得灵感,设计出了一种新的微型机器人,可以在血液中“逆流而上”移动。

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这种机器人本质上是玻璃微粒,宽度不到八微米。一半是涂有一层镍和金的薄膜,另一半则是携带药物有效载荷。在这个测试中,有效载荷是抗癌分子以及识别癌细胞的抗体。新的机器人并不像其他微型机器人那样在血液中游动,而是通过沿着血管壁滚动的方式移动,很像白细胞一样。这种运动的方向可以通过磁场从体外控制。当接通电源后,金属涂层的一侧会将球体拉向该方向。

研究人员在实验室里的模拟血管中进行了测试,发现磁力足够强大,可以逆流拖动机器人。当关闭后,机器人只是随着血液流动,可能会让科学家们精确地控制机器在身体的哪个部位移动。

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“利用磁场,我们的微型机器人可以通过模拟的血管向上游游动,由于强大的血流和密集的细胞环境,这是很有挑战性的。”该研究的主要作者Yunus Alapan说。“目前的微型机器人都无法承受这种血流。此外,我们的机器人可以自主识别‘感兴趣’的细胞,如癌细胞等。它们能做到这一点,这要归功于它们表面涂有一层细胞特异性抗体。然后,它们可以在移动时释放药物分子。”

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在这些测试中,该团队对机器人的速度进行了计算,发现其速度高达600微米/秒。这使得它们成为这种规模的磁力微型机器人中速度最快的。研究人员表示,“成群”的微型机器人将能够在人体中发挥作用。这是因为单个机器人太小,用大多数的成像技术都无法看到,也无法独自携带足够的药物。

虽然要让它们达到这个阶段还有很多工作要做,但该团队希望这项技术能够实现对一系列疾病和疾病的非侵入性精准治疗。

这项研究发表在《科学·机器人学》杂志上。

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