磁驱微型软体机器人实现输卵管内靶向递药
科技日报讯 (记者罗云鹏 通讯员刁雯蕙)3月31日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院医工所副研究员徐海峰团队开发出一种磁驱微型软体机器人,可在输卵管内实现靶向递药,在兼顾效率的同时保证生物安全。相关研究成果发表在《美国化学学会·纳米》上。
"药物输送系统或手术器械,必须适应目标小腔道内复杂的结构形貌,例如平坦区域、褶皱和狭窄通道。"徐海峰介绍,尤其是在输卵管等小腔道内进行细胞和药物转运,面临着更复杂的体内环境。这对手术器械或软体机器人的精度提出了更高要求。
在该研究中,科研人员利用磁驱微型软体机器人,在行进中进行原位编程和运动模态切换,以适应输卵管中复杂的环境变化,最终在穿过狭小空间后,进行可控药物释放。"磁驱微型软体机器人可实现多个运动模态,包括仿土虱滚动和翻转、仿精子旋转以及仿蛇滑行,分别用于通过不同的障碍物。"徐海峰介绍。
据悉,该磁驱微型软体机器人滚动模态可实现高速运动,速度可达每秒23毫米。药物释放既可通过溶解缓慢释放,也可通过激光在14秒内快速释放。
在验证实验中,研究团队在离体猪输卵管中控制磁驱微型软体机器人执行自适应多模态运动和药物递送,以证明机器人在真实小腔道内的适用性。中国科学院深圳先进技术研究院医工所副研究员刘源介绍,磁驱微型软体机器人具有的自适应多模式运动和主动药物释放机制,减少了微组织损伤和药物副作用,为人体内难以进入的小腔道环境的医疗诊断提供新工具。