我國科研團隊利用“機械線蟲”實現動物顱內精準送藥

記者5月1日從中國科學院深圳先進技術研究院瞭解到，該院與深圳大學、香港中文大學的科研人員模仿線蟲的細長形態和波浪運動能力，研製了一種直徑1毫米的血凝膠纖維微型機器人，並利用磁場驅動這種“機械線蟲”在動物顱內實現了精準送藥。研究成果北京時間5月1日在線發表於國際權威期刊《自然》旗下《自然—生物醫學工程》。

直徑1毫米、長度約20毫米的血凝膠纖維微型機器人。（中國科學院深圳先進技術研究院供圖）

近年來，國內外不少科研人員通過磁場、光場、聲場等外部驅動力，成功讓微型機器人完成了靶向藥物遞送或局部治療等任務。然而，人和動物的大腦結構高度複雜，佈滿了不規則的腦溝回和脆弱的神經組織，為了到達指定位置，微型機器人需要穿過僅幾毫米寬的腦部表面腔隙，這對機器人的運動模式、柔性、安全性提出了極高要求。

對此，中國科學院深圳先進技術研究院研究員徐天添團隊，與深圳大學、香港中文大學科研團隊合作，利用實驗動物自身血液與少量磁性粒子混合，通過原位凝膠化技術，研製出了一種直徑為1毫米的血凝膠纖維微型機器人，不僅能夠避免免疫系統的排斥反應，並且在完成任務後可在體內自動降解，無需取出。

徐天添表示，這種微型機器人以超柔性水凝膠為基體，比腸道更柔軟，比軟骨更有韌性，能夠像線蟲一樣，在比自身直徑還小的狹窄空間裏穿行，也不會劃傷周圍的組織。到達指定位置後，科研人員可以通過調節磁場的參數，動態控制機器人釋放藥物的速率。

科研人員在活豬的大腦裏驗證了這種微型機器人的性能。徐天添説，這項研究成果為在人和動物體內極端狹窄生理環境下的無創送藥提供了新的路徑，然而距離在人體使用還面臨安全和倫理方面的諸多困難，未來的研究將聚焦這種微型機器人的結構優化和運動控制精度提升，進一步拓展其在複雜腦環境中的適應能力。（記者陳宇軒）