科普懷化 2020-05-28 來源:中國科學報 血液的流動阻擋不了微型遞藥機器人。圖片來源:Science Photo Library/Alamy 能夠逆著血流方向移動的微型載藥機器人,有朝一日可能會被用來向癌細胞直接輸送化療藥物。 據(jù)《新科學家》報道,德國斯圖加特馬克斯·普朗克智能系統(tǒng)研究所的Metin Sitti及其同事開發(fā)出了一種名為“微滾筒”的微型機器人,可以攜帶抗癌藥物,并選擇性地瞄準人類乳腺癌細胞。 研究小組從人體內(nèi)的白細胞中獲得了設計機器人的靈感,這些白細胞可以逆著血液流動的方向沿著血管壁移動。 “微滾筒”是球形的,由玻璃微粒制成。機器人的一半覆蓋著一層由鎳和金制成的磁性納米薄膜,另一半則包裹著抗癌藥物阿霉素和識別癌細胞的分子。 研究小組在一個模擬實驗中對機器人進行了測試。研究人員使用了小鼠血液和人造血管通道,這些通道內(nèi)襯著排列在人體血管內(nèi)壁上的內(nèi)皮細胞。 機器人暴露在癌組織和健康組織的混合物中?!拔L筒”選擇性地附著在癌細胞上,并被紫外線激活以釋放阿霉素。 通過施加磁場,無論有無血流,研究小組都能夠控制“微滾筒”的運動——其速度可達每秒600微米。 Setti說:“如果‘微滾筒’在血管系統(tǒng)中錯過了一個路口,那么它還可以返回到正確的路徑上。" 研究小組測試了直徑分別為3微米和7.8微米的機器人。相比之下,人類紅細胞的直徑約為8微米。 科學家在日前出版的美國《科學—機器人》上報告了這一研究成果。 未來,研究人員希望使用其他方法觸發(fā)藥物釋放,例如加熱或近紅外光。他們還計劃嘗試用生物可降解材料制造“微滾筒”,這種材料會在幾周或幾個月內(nèi)在體內(nèi)分解。 研究小組希望很快能在動物身上測試這種“微滾筒”。“‘微滾筒’需要攜帶足夠的抗癌藥物,這就是為什么我們需要大量使用它們?!盨etti說,“但由于我們可以將藥物輸送到正確的目標,并將其到那里釋放,因此我們不需要很大的劑量?!?/p> |
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