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(xì)胞直接輸送化療藥物。
據(jù)《新科學(xué)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 Setti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(zhǔn)人類乳腺癌細(xì)胞。
研究小組從人體內(nèi)的白細(xì)胞中獲得了設(shè)計機器人的靈感,這些白細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)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(dá)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?!?/p>
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(xì)胞的直徑約為8微米。
科學(xué)家在日前出版的美國《科學(xué)—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(biāo),并將其到那里釋放,因此我們不需要很大的劑量?!?/p>