在不久的將來，微型機器人可能會在我們的身體內(nèi)輸送藥物，但在實現(xiàn)這一設(shè)想之前，還有一些障礙需要清除?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開發(fā)出了“開瓶器”微型機器人，它可以鉆入癌細胞內(nèi)，并在落下藥物有效載荷的同時保持快速，防止藥物被血液或其他液體沖走。
如果藥物被直接送達目標組織，那么藥物的效果會更好。但不幸的是，身體是一個動態(tài)的環(huán)境，藥物可以被分散，使藥物在靶區(qū)的作用力降低，并在健康組織中引發(fā)不必要的副作用。眾所周知，化療藥物在體內(nèi)肆虐是眾所周知的。
近年來，科學(xué)家們一直在嘗試使用微型機器人將藥物準確地送到需要的地方。為了做到這一點，微型機器人需要在那個地方停留一定的時間。但這本身就是一個挑戰(zhàn)，因為體液往往會把它們推來推去。而這正是韓國大邱慶北科學(xué)技術(shù)研究所(DGIST)的研究人員所解決的問題。
之前的一些微型機器人是通過醫(yī)生從體外施加的磁場將其固定在原地。但在新研究中，該團隊設(shè)計了一種不需要長時間維持磁場就能保持自身的機器人。新的微型機器人的形狀像一個開瓶器，頂端有針頭。外部涂有一層鎳和氧化鈦的涂層，使其能夠被磁力引導(dǎo)。然后，藥物可以被裝入針頭內(nèi)，并進入“開瓶器”支架的孔隙中。
其原理是，醫(yī)生利用磁場將機器人引導(dǎo)到人體所需的位置，一旦它到了那里，它就會刺入目標細胞。這樣，它就可以一直待在那里，直到任務(wù)完成。研究人員在充滿液體的腔體中測試了微型機器人，引導(dǎo)它們附著在組織樣本上。當手動操縱磁場時，需要55秒，但一個專門設(shè)計的自動瞄準系統(tǒng)只需7秒就能完成。
之后，研究小組發(fā)現(xiàn)，需要以每秒480毫米的流速才能將針頭移開。這在某些地方會很好地發(fā)揮作用----例如，小動脈血管的流速約為每秒100毫米--但較大的靜脈和動脈可以施加更大的壓力。在另一項實驗中，該團隊在人類大腸癌細胞上測試了這一設(shè)計。果然，微型機器人能夠有效地瞄準并殺死細胞。
雖然它在人類身上的應(yīng)用還有很長的路要走，但該團隊表示，下一步要想辦法把更多的藥物裝到微型機器人上，并開發(fā)出更好的控制磁場來引導(dǎo)它。
這項研究發(fā)表在《JournalofAdvancedHealthcareMaterials》雜志上。
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