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科学家欲开发微型机器人 可在人体血管中「游泳」输送药物
 

Rapport \u3011    2017年07月25日 星期二

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医疗设备的联网化与数位化构成智慧医疗体系,现今运用越来越成熟与普遍,不管是对病患或是医护人员来说,不仅提升救护效率与品质,也大大改善人们现在的生活。不过,科学家显然并不因此而满足,根据外媒报导,科学专家目前正欲开发一款微米机器人,但该机器人并非使用在一般想像得到的场域如制造现场,而是应用於人体血管内,用来进行标靶药物治疗。

科学专家目前正欲开发一款微米机器人,使之能在人体血管内「游泳」,以便用来输送药物。
科学专家目前正欲开发一款微米机器人,使之能在人体血管内「游泳」,以便用来输送药物。

这项研究由中国哈尔浜工业大学主导。研究人员开发了一种极微迷你的机器人,被称为「纳米游泳者」。它的身长仅有5微米,而该微米机器人可以每秒10微米的速度在液体中游动前行,这个速度有多慢?若放到奥运泳池现场,微米机器人大约需要两个月的时间才能游完单趟。然而,微米机器人由於在体积与性能都经过设计上的强化,可在更黏稠的液体中通行,因而它的终极目标是置入於人体血管中,从静脉输送药物进行标靶治疗。

由於自由式是人类游泳最快的姿势,因而研究人员便让微米机器人藉由模拟这个动作在血液中游动。研究人员表示,每个微米机器人由三个部分组成,包括两个如香肠外型般的银铰链连结在一起,两侧则是由镍制成的两个磁性手臂,并向微米机器人施加磁场使手臂移动。

因此,随着研究人员来回切换磁场方向,就会导致微米机器人的两条手臂像游泳姿势般旋转并向前推进。但是由於血液比水更黏稠,难以游泳推进,研究人员经过多次试验,发现微米机器人每秒仅能前进5.5微米,但这个速度仍比其他类似的微型机器人要快了一些。

研究人员预计未来欲将微米机器人应用於没有侵入性手术的标靶药物治疗。由於其速度和体积非常微小,几??与人体血管大小相同,因而可透过将药物涂抹在微米机器人身上,并注射到血液中,透过外部磁场控制运行轨迹,在加拿大多伦多大学致力於研究微型机器人的Eric Diller对此表示,「基本上,它微小到足够去人体内任何地方!」

但该微米机器人也并非万无一失。研究人员也表示,由於体积太小,导致单个微米机器人无法携带足够的药物剂量进行治疗,研究人员进一步透露,或许还得使用一千个微米机器人才足够。

Eric Diller指出另一个隐??,则是安全性和毒性的问题。他表示,下一代的微型机器人必须使用生物分解材料制成才能使用於血液中。而对於像尿道或眼球这些组成还不算太复杂的系统,临床实验可在未来五到十年内展开。例如,将单个微米机器人直接注入眼球中,可直接将药物传递到视网膜中,并随後进行移除,这种运行方式将会比让一群纳米游泳者进入整个循环系统中游动要来的简单的多。

關鍵字: 智能医疗  机器人  标靶治疗  标靶治疗 
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