陳根:微型機器人或將助力癌症治療,我們離智慧醫療的時代還有多遠_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2020-05-28 09:00
文/陳根
隨着機器人等前沿技術與醫療領域的融合加速,醫療行業的機器人應用越來越廣泛。而隨着對微型機器人研究的深入,未來的疑難雜症將有可能被這一研究所攻克。
近日,機器人期刊上發表了一篇題為《在血液流動中靶向運輸的多功能表面微型滾筒》的研究,報告了來自德國馬克斯·普朗克智能系統研究所的研究團隊從研發的****一款可攜帶藥物進入血管的微型機器人。
在之前的醫學實踐中,微型機器人只能進入消化道、腹膜腔等器官中,幫助生成醫學影像。人們一直設想能把微型機器人放入人體循環系統,使其精準地定位病灶,靶向投放藥物。但實際上,這一設想很難實現,這是因為血管內的物理環境比較複雜,不利於機器人的移動。
血液流動會造成密集的非均質流體環境,而能進入血管的微型機器人直徑一般小於10微米、在複雜流體環境中難以保持推進力。
根據論文,白細胞是唯一能夠沿着血管內壁移動的細胞。馬克斯·普朗克智能系統研究所的研究人員仔細觀察了白細胞在血管中的運動方式,發現相比於在血管中心處的血液流速,血管壁處的血液流速較低,白細胞沿着血管壁移動、受到的阻力較小。
白細胞的另一個特性是能夠以高時空分辨率識別和清除受損或被感染的組織。這是因為白細胞上存在“識別部分”,可以識別出內皮細胞。當識別出受損或被感染的組織細胞後,白細胞會與它們結合。
研究人員最終仿照白細胞的移動方式,研究出一款直徑在3~7.8微米的微型機器人,相比之下,人類紅細胞的直徑為8微米。工作時,該機器人進入癌症病人的血管,逆着血液流動方向移動,每秒可以移動600微米。找到癌細胞後,在特定的紫外線刺激下,機器人便可以釋放藥物。
可以預見,微型機器人或將成為疑難雜症的核心技術,也將進一步助力精準醫療,智慧醫療的時代正向我們走來。