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微型机器人助抗癌 直接瞄准体内肿瘤投药

美国加州理工学院(Caltech)的研究团队开发出一款微型机器人,可以透过外部控制在人体中移动,直接对著位于消化道内的肿瘤投药。

微型投药机器人运行影片

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微型机器人可以在人体内移动,直接对消化道内的肿瘤投药。Caltech官方YouTube

这款机器人包含了多颗微型镁金属球体,球体外头包裹了一层薄薄的金和聚对二甲苯(parylene)物质,能避免球体被消化。不过这层薄薄的外壳没有全部覆盖,而是留了一个小孔,露出里面的镁,镁与消化道内的液体作用会产生小气泡,成为推动微型机器人前进的动力。

为了保护微型机器人,外头再用石蜡材质的微胶囊,把它整个包覆起来。至于药物存放部份,则是夹在微型球体和聚对二甲苯外层之间。

有了携带药物的机器人,还需要红外线雷射脉冲的帮忙。科学家运用Caltech研发的光声计算机断层扫描(Photoacoustic Computed Tomography;PACT),一方面用于造影,锁定肿瘤在消化道内的位置、追踪微型机器人动向;一方面等机器人抵达欲投药的部位时,则对著它发射雷射光。

机器人吸收了红外线后便会加热,融化外层的石蜡胶囊,暴露在消化液中。此时,前述产生小气泡的机制启动,机器人便会夹带著药物冲向肿瘤。不过由于喷射的方向无法控制,不一定所有的机器人都会打中患部,但是总有一些会命中目标。

命中的机器人便会黏在肿瘤表面,开始释放药物。由于它可以穿透消化道的黏液,并留在该处很长一段时间,故有助药物投放。也因为材质是镁,所以最终仍可以生物分解。

科学家表示,动物实验结果显示这套投药机制运行良好,下一步将研究疗效如何。他们未来希望针对不同体内部位,研发出更多、采用不同推进方式的微型机器人。

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