[科学技术]微型机器人可通过血液输送药物

血流阻挡不了微型给药机器人。图片来源:科学图片库/alamy

微型载药机器人可以逆着血液流动的方向移动，有朝一日可能被用来直接向癌细胞输送化疗药物。

据《新科学家》报道，德国斯图加特马克斯·普朗克智能系统研究所的梅廷·西蒂和他的同事开发了一种叫做“微滚轮”的微型机器人，它可以携带抗癌药物，并选择性地靶向人类乳腺癌细胞。

研究小组从人体内的白细胞中获得设计机器人的灵感，白细胞可以逆着血液流动的方向沿着血管壁移动。

“微辊”是球形的，由玻璃颗粒制成。机器人的一半覆盖着镍和金制成的磁性纳米薄膜，另一半覆盖着抗癌药物阿霉素和识别癌细胞的分子。

研究小组在模拟实验中测试了机器人。研究人员使用小鼠血液和人工血管通道，这些通道内衬有排列在人体血管内壁上的内皮细胞。

机器人暴露在癌症组织和健康组织的混合物中。“微滚筒”选择性地附着在癌细胞上，并通过紫外线激活释放阿霉素。

通过施加磁场，研究小组可以控制有或没有血液流动的“微型滚筒”的运动——其速度可以达到每秒600微米。

塞特说:“如果‘微滚轮’错过了血管系统中的一个交叉点，它就可以回到正确的路径上。”

研究小组测试了直径分别为3微米和7.8微米的机器人。相比之下，人类红细胞的直径约为8微米。

科学家们在最近出版的《美国科学——机器人》上报道了这项研究成果。

未来，研究人员希望使用其他方法来触发药物释放，如加热或近红外光。他们还计划尝试用可生物降解的材料制造“微型滚筒”，这种材料将在几周或几个月内在体内分解。

研究小组希望很快在动物身上测试这种“微型滚筒”。“这种‘微型滚筒’需要携带足够的抗癌药物，这就是为什么我们需要大量使用它们。”塞特说，“但是因为我们可以将药物输送到正确的目标并在那里释放，所以我们不需要大剂量。”

相关论文信息:https://doi/10.1126/scirobotics . ABA 5726

来源:中国科学杂志