發(fā)布日期:2017-11-27
近日,香港中文大學(xué)的張立教授和曼徹斯特大學(xué) Kostas Kostarelos 教授帶領(lǐng)的研究小組推出一款可生物降解的納米機(jī)器人,未來可用于診斷疾病或者向人體內(nèi)輸送藥物。
研究小組成員來自于香港中文大學(xué),愛丁堡大學(xué)和曼徹斯特大學(xué)。研究成果“用于成像引導(dǎo)療法的多功能生物混動(dòng)磁鐵機(jī)器人”以論文的形式發(fā)表于《科學(xué)機(jī)器人(Science Robotics)》期刊上。
這種機(jī)器人由可生物降解的螺旋藻制成。早在阿茲特克時(shí)期(墨西哥古文明之一),人們就曾經(jīng)將螺旋藻作為重要的營(yíng)養(yǎng)來源之一。直到 20 世紀(jì) 60 年代,法國(guó)研究人員在墨西哥的 Texcoco 湖里重新發(fā)現(xiàn)了這種物質(zhì),并且將其包裝起來放上了保健品商店的貨架。
圖 | 機(jī)器人工作原理圖解
該團(tuán)隊(duì)發(fā)表的論文將機(jī)器人的可生物降解性作為一個(gè)新概念,不僅如此,機(jī)器人上的鐵磁涂層還可以讓研究者微調(diào)降解速度。利用磁場(chǎng),研究人員可以在復(fù)雜的生物體內(nèi)精準(zhǔn)遙控機(jī)器人。他們還表示,機(jī)器人能夠攜帶并釋放出攻擊癌細(xì)胞的有效藥物。但是在運(yùn)動(dòng)跟蹤,生物相容性,生物降解性和診斷治療效果上還需要我們進(jìn)一步深入研究。
張教授表示,“我們沒有用復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)和工藝從零開始制造功能性微型機(jī)器人,而是直接采用自然界的智能材料,由于其固有的化學(xué)結(jié)構(gòu),因此具有醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值。舉個(gè)例子,因?yàn)檫@些機(jī)器人具有天然的內(nèi)部熒光性和外部(氧化鐵具備的)磁性,所以我們可以利用熒光成像和磁共振成像技術(shù),很容易地在體內(nèi)追蹤和驅(qū)動(dòng)它們。”
“我們的微型機(jī)器人有能力感知與疾病發(fā)作有關(guān)的環(huán)境變化,這使它們有望成為遠(yuǎn)程診斷疾病的探測(cè)器。我們正在進(jìn)一步研發(fā)這項(xiàng)技術(shù),以便我們能夠微調(diào)這種圖像引導(dǎo)療法,同時(shí)它也是一項(xiàng)研發(fā)多功能微型機(jī)器人和納米機(jī)器人設(shè)備的概念驗(yàn)證。”張教授總結(jié)道。
Kostarelos 教授表示,“創(chuàng)造可以在體內(nèi)行進(jìn)的引導(dǎo)式機(jī)器人系統(tǒng),在輸送系統(tǒng)工程領(lǐng)域一直是至關(guān)重要的。我們的研究利用了自然界饋贈(zèng)的一些特征,如熒光,降解性和形狀。但為了制作出一個(gè)微型機(jī)器人的概念驗(yàn)證原型,我們還增加了諸如磁化和生物活性等工程特性。”
“我們還處于發(fā)展初期,因?yàn)槿魏芜@樣的機(jī)器人(系統(tǒng))都需要 100% 安全地降解,或者在完成工作之后被清除出體內(nèi)或主動(dòng)排出體外。不過值得肯定的是,我們的工作是有史以來第一個(gè)可以通過生物降解來實(shí)現(xiàn)(清除機(jī)制)的例子。這些機(jī)器人擁有在人體內(nèi)難以觸及部位中進(jìn)行受控作業(yè)的潛力,使他們有可能用來進(jìn)行微創(chuàng)診斷和治療”,他補(bǔ)充道。
來源:DeepTech深科技